陀螺仪的工作原理??

如题所述

陀螺就是围绕着某个固定的支点而快速转动起来的刚体,平时所说的陀螺其实专指呈对称性的陀螺,它的质量是均匀分布的,形状是以轴为对称的,自转轴就是它的对称轴。在一定力矩的作用下,陀螺会一直在自转,而且还会围绕着一个不变的轴一直在旋转,称作陀螺的旋进或者是回转效应。这是在平时的生活中普遍存在的现象,例如很多孩子小时候玩的陀螺。随着科技的进步,人类就根据陀螺的力学的有关性质制造成具有很多种功能的陀螺仪
它就是根据以高速回转的物体,它的动量矩敏感的壳体在相对惯性的空间中,围绕与自转轴正交的一到两个轴的角运动测量精密装置。
它的应用领域很广泛,在军事、技术和科学的研究和应用中都少不了它。例如:陀螺的章动、炮弹的翻转、定向指示仪以及回转罗盘等等。
按照它的用途来分,陀螺仪可被分为指示陀螺仪和传感陀螺仪。前者一般应用在飞行状态的指示中,当作领航和驾驶仪表来用;后者一般应用在飞行的物体处于运动状态的自动控制的系统之中。
陀螺仪属于机械仪器,它的重要组成是一个以很高的角速度围绕着旋转轴快速旋转的转子,而这个转子是被安装在一只架里面的。再在转子的中心轴上面加一个内环架,具有这样的装置的话,它就能够围绕着飞机的两轴来做自由的运动。如果再在内环架的外边添加一个外环架的话,它就可以拥有两个平衡环,这个时候,它能够围绕着飞机的三轴做自由的运动了,这样的装置已经是一个很完整的太空陀螺。
陀螺仪的工作原理是:当一个正在旋转的物体,它的旋转轴正在指着的方向没有受到外力的影响的时候,它是不会有任何改变的。而就是以这个原理作为依据,用它来保持一定的方向的。它也是根据这个原理而制造出来的。在正常工作的时候,为了让它可以高速旋转,需要给它一个外力,这个速度一般可以达到每一分钟可以有几十万转,因此,它可以持续工作的时间还是比较长的,接着使用不同的方法来记录下旋转轴指示的方向,同时自动地把数据信号送到控制系统中。
目前,一般把陀螺仪分为激光陀螺、光纤陀螺、微机械陀螺和压电陀螺,这些都是属于电子式的,可跟GPS、磁阻芯片以及加速度计一起制造成为惯性导航控制系统。
其实陀螺仪既古老又富有生命力,人们对它的使用已经超过半个世纪,但是经过这么多年,很多研究者对它的研究还是非常感兴趣的,为什么呢?就是因为它本身就有很多的特别之处。它的两个基本特性是其进动性和稳定性。大家小时候玩陀螺的时候就知道它以高速旋转时,可以竖直起来并且不会倒地一直与地面保持着垂直的状态,这个就说明它的稳定性。
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第1个回答  2022-09-20
陀螺仪,是一种用来感测与维持方向的装置,基于「角动量守恒」的理论设计出来的。陀螺仪多用于导航、定位等系统。
陀螺仪的特性:
1、定轴性: 陀螺在转动时,如果作用在它上面的外力的力矩为零,由角动量定理可知,这时陀螺对于支点的角动量守恒,在运动中角动量的方向始终保持不变. 因此,每一个点在运动的时候,都极力使自己始终停留在跟旋转轴垂直的那个平面上.
2、进动性:当陀螺高速旋转时,陀螺的中心轴像是绕着一个竖立的杆子在转圈,这种高速自转物体的轴在空间转动的现象叫做进动.这是因为当陀螺受到对于支点的重力的力矩作用时,根据角动量定理,角动量的矢量方向便随着陀螺的转动,描出一个圆锥体.
3、章动性:陀螺不可能永无止境地旋转下去,当陀螺由于摩擦而开始慢慢下落时,所做的运动就是章动.章动是指刚体做进动时,绕自转轴的角动量的倾角在两个角度之间变化,拉丁语的意思就是点头.
在天文导航和地形导航中利用惯性传感器(陀螺仪、加速度计)进行研究导航与制导的技术称为惯性导航。它是一种完全自主的导航技术,主要依靠测量载体的加速度(惯性)和转角,推算出载体的瞬时速度、位置和姿态。惯性导航的基础是载体的加速度测量(用加速度计)。导航期间,平台的稳定性需要陀螺仪来保证.
基于以上,零偏科技采用航空航天器的自主导航技术一- 惯性导航技术,引入惯性技术中的核心器件“陀螺”,自主研发的地下管线惯性定位仪(惯性陀螺仪),对地下管道的三维位置信息进行精准测量,是国内最早从事研发地下管线惯性陀螺仪的团队,很多技术达到了国际领先水平。最小管径可以测到40mm。
第2个回答  2012-01-19
其基本原理如下: MEMS陀螺仪通常有两个方向的可移动电容板。径向的电容板加震荡电压迫使物体作径向运动(有点象加速度计中的自测试模式),横向的电容板
第3个回答  2020-09-03

陀螺仪原理是指陀螺仪工作的原理,螺旋仪是一种用来传感与维持方向的装置,基于角动量守恒的理论设计出来的。陀螺仪多用于导航、定位等系统,常用实例如手机GPS定位导航、卫星三轴陀螺仪定位。陀螺仪主要是由一个位于轴心且可旋转的转子构成。陀螺仪基本上就是运用物体高速旋转时,角动量很大,旋转轴会一直稳定指向一个方向的性质,所制造出来的定向仪器。不过它必须⏜/p>

第4个回答  2012-01-19
陀螺仪有一个高速旋转的转子 当它的外壳发生偏转时 转子不发生偏转 这样就读出偏转角度 过去飞机有

陀螺仪的原理
陀螺仪,是一种用来感测与维持方向的装置,基于「角动量守恒」的理论设计出来的。陀螺仪多用于导航、定位等系统。陀螺仪的特性:1、定轴性: 陀螺在转动时,如果作用在它上面的外力的力矩为零,由角动量定理可知,这时陀螺对于支点的角动量守恒,在运动中角动量的方向始终保持不变. 因此,每一个点在...

陀螺仪什么意思
陀螺仪的意思是一种基于陀螺原理的仪器。陀螺仪是一种利用陀螺仪效应来实现精确测量和稳定控制的设备。陀螺仪的主要工作原理是,当一个旋转轴受到外力作用时,它会通过自身的惯性来抵抗这种变化,从而保持稳定的旋转状态。这种特性使得陀螺仪在各种应用中都能实现精确的定位和导航。在详细解释方面,陀螺仪是...

陀螺仪工作原理与应用
陀螺仪工作原理与应用 陀螺工作站的原理基于高速旋转物体的旋转轴趋向于铅直方向的倾向。当旋转物体横向倾斜时,重力作用于增加倾斜的方向,轴向垂直方向移动,产生摇头运动(岁差运动)。当陀螺经纬仪的陀螺旋转轴以水平轴旋转时,由于地球的旋转,陀螺的旋转体在水平面内产生岁差运动。当轴平行于子午线而静止...

简述陀螺仪的工作原理。
陀螺仪的工作原理是利用角动量守恒原理。陀螺仪内部装有一个或多个旋转轴,当这些轴在高速旋转时,会产生巨大的角动量。当外界对陀螺仪施加一定的力矩或扰动时,由于其内部的角动量守恒特性,陀螺仪会抵抗这种变化,保持其旋转轴的方向不变。这就是陀螺仪能够保持稳定性的基本原理。以下是详细的解释:陀...

陀螺仪是什么?
陀螺仪是一种利用陀螺原理进行工作的传感器。陀螺仪的主要功能是通过测量并维持方向、速度和角速度来确定物体的空间位置和姿态。它结合了传感器技术和陀螺原理,能够精确检测物体的运动状态,广泛应用于航空航天、导航定位、无人机飞行控制等领域。这种传感器利用内部的高速旋转轮来保持方向稳定,并据此测量物体...

陀螺导航仪的原理是什么
陀螺仪的原理就是,一个旋转物体的旋转轴所指的方向在不受外力影响时,是不会改变的。人们根据这个道理,用它来保持方向,制造出来的东西就叫陀螺仪。我们骑自行车其实也是利用了这个原理。轮子转得越快越不容易倒,因为车轴有一股保持水平的力量。陀螺仪在工作时要给它一个力,使它快速旋转起来,一般...

陀螺仪原理
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什么是陀螺仪_陀螺仪工作原理
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陀螺仪制导什么原理?
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它利用了陀螺效应来测量物体相对于地球重力方向的角度。陀螺效应是指当一个转动的物体呈现给观察者一个偏转角时,物体上置放的任意物体都会呈现一个弯曲的情况,这种现象就是陀螺效应.陀螺仪中会包含一个转动的转子,当物体旋转时,转子也会随之旋转,而转子旋转的角度就是物体相对于地球重力方向的角度。...

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