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上海长方光学仪器有限公司

浅谈陀螺仪的工作原理与应用

2017-01-29 16:03:52  来源:内容来源于网络 浏览量:3371次
【导读】对于角速度传感器,很多人可能会比较陌生,不过,如果提到它的另一个名字——陀螺仪,相信有不少人知道。陀螺仪,是一种用来感测与维持方向的装置,基于角动量不灭的理论设计出来的。

  对于角速度传感器,很多人可能会比较陌生,不过,如果提到它的另一个名字——陀螺仪,相信有不少人知道。

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  陀螺仪,是一种用来感测与维持方向的装置,基于角动量不灭的理论设计出来的。陀螺仪一旦开始旋转,由于轮子的角动量,陀螺仪有抗拒方向改变的趋向。

  通俗地说,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。大家如果玩过陀螺就会知道,旋转的陀螺遇到外力时,它的轴的方向是不会随着外力的方向发生改变的。

  三轴陀螺仪:同时测定6个方向的位置,移动轨迹,加速。 单轴的只能测量一个方向的量,也就是一个系统需要三个陀螺仪,而3轴的一个就能替代三个单轴的。3轴的体积小、重量轻、结构简单、可靠性好,是激光陀螺的发展趋势。

  在工程上,陀螺仪是一种能够精确地确定运动物体的方位的仪器,它是现代航空,航海,航天和国防工业中广泛使用的一种惯性导航仪器,它的发展对一个国家的工业,国防和其它高科技的发展具有十分重要的战略意义。

  通过简单的数学分析就可以看出,重力的力矩能改变螺旋旋转的角动量的方向,使得整个陀螺发生进动。所以,我们看到陀螺都是一边自转一边进动的。这就是重力在起作用了,只不过重力不能做功。

  我们通常说的角动量守恒定律是说在没有外力矩的情况下,角动量对时间的导数等于零。而现在在陀螺这个情况下,角动量不守恒,因为存在重力力矩,所以,角动量对时间的导数等于重力力矩。

  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,一般能达到每分钟几十万转,可以工作很长时间。然后用多种方法读取轴所指示的方向,并自动将数据信号传给控制系统。

  陀螺仪的发明以及使用为我们的生活以及生产带来了极为重要的改变,正是有了陀螺仪的使用,是我们生活中的一些仪器以及产品能够得到更好的灵敏度以及准确性。而电子陀螺仪的使用使得效果更为的明显,了解一些有关于电子陀螺仪的一些工作原理可以帮助你更好的了解一些它的效果。



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2017-01-29 16:03:52
标签:陀螺仪 , 传感器
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