陀螺儀傳感器（慣性導航儀器）

陀螺儀傳感器（慣性導航儀器）

陀螺儀傳感器 （慣性導航儀器） 次瀏覽 | 2022.03.29 14:20:03 更新 來源 ：互聯網 精選百科 本文由作者推薦 陀螺儀傳感器慣性導航儀器

陀螺儀傳感器是一個簡單易用的基于自由空間移動和手勢的定位和控制系統。在假想的平面上揮動鼠標，屏幕上的光標就會跟著移動，并可以繞著鏈接畫圈和點擊按鍵。對于不熟悉這類產品的人來說，陀螺儀傳感器是一個簡單易用的基于自由空間移動和姿態的定位和控制系統。當你正在演講或離開桌子時，這些操作都能夠很方便地實現。我們可以從兒童玩的地陀螺中發現高速旋轉的陀螺可以豎直不倒而保持與地面垂直，這就反映出陀螺運動時候的穩定性。

中文名

陀螺儀傳感器

外文名

Gyroscope Sensor

概述

空間移動和手勢的定位

原理

旋轉軸所指方向不受外力影響不變

基本部件

陀螺轉子內外框架附件

分類

二、三自由度陀螺儀之分

發展方向

確定運動物體的方位

概述

對于不熟悉這類產品的人來說，陀螺儀傳感器是一個簡單易用的基于自由空間移動和姿態的定位和控制系統。在假象的平面上揮動鼠標，屏幕上的光標就會跟著移動，并可以繞著鏈接畫圈和點擊按鍵。當你正在演講或離開桌子時，這些操作都能夠很方便地實現。現在陀螺儀傳感器原本是運用到直升機模型上的，現在已經被廣泛運用于手機這類移動便攜設備上（IPHONE的三軸陀螺儀技術）。

基本部件

從力學的觀點近似的分析陀螺的運動時，可以把它看成是一個剛體，剛體上有一個萬向支點，而陀螺可以繞著這個支點作三個自由度的轉動，所以陀螺的運動是屬于剛體繞一個定點的轉動運動。更確切地說，一個繞對稱鈾高速旋轉的飛輪轉子叫陀螺。將陀螺安裝在框架裝置上，使陀螺的自轉軸有角轉動的自由度，這種裝置的總體叫做陀螺儀。

陀螺儀的基本部件有：

1、陀螺轉子（常采用同步電機、磁滯電機、三相交流電機等拖動方法來使陀螺轉子繞自轉軸高速旋轉，并見其轉速近似為常值）；

2、內、外框架（或稱內、外環，它是使陀螺自轉軸獲得所需角轉動自由度的結構）；

3、附件（是指力矩馬達、信號傳感器等）。

分類

根據框架的數目和支承的形式以及附件的性質決定陀螺儀的類型有：

（1）二自由度陀螺儀（只有一個框架，使轉子自轉軸具有一個轉動自由度）。

根據二自由度陀螺儀中所使用的反作用力矩的性質，可以把這種陀螺儀分成三種類型：

1、積分陀螺儀(它使用的反作用力矩是阻尼力矩)；

2、速率陀螺儀(它使用的反作力矩是彈性力矩)；

3、無約束陀螺(它僅有慣性反作用力矩)；

（2）三自由度陀螺儀(具有內、外兩個框架，使轉子自轉軸具有兩個轉動自由度。在沒有任何力矩裝置時，它就是一個自由陀螺儀)。

現在，除了機、電框架式陀螺儀以外，還出現了某些新型陀螺儀，如靜電式自由轉子陀螺儀，撓性陀螺儀，激光陀螺儀等。

特性

陀螺儀傳感器最主要的特性是它的穩定性和進動性。我們可以從兒童玩的地陀螺中發現高速旋轉的陀螺可以豎直不倒而保持與地面垂直，這就反映出陀螺運動時候的穩定性。研究陀螺儀運動特性的理論是繞定點運動剛體動力學的一個分支，它以物體的慣性為基礎，研究旋轉物體的動力學特性。可以說陀螺儀傳感器是一個簡單易用的基于自由空間移動和手勢的定位和控制系統。

應用領域以及發展方向

現代陀螺儀是一種能夠精確地確定運動物體的方位的儀器，它是現代航空，航海，航天和國防工業中廣泛使用的一種慣性導航儀器，它的發展對一個國家的工業，國防和其它高科技的發展具有十分重要的戰略意義。傳統的慣性陀螺儀主要是指機械式的陀螺儀，機械式的陀螺儀對工藝結構的要求很高，結構復雜，它的精度受到了很多方面的制約。

作為坦克雙向穩定器中最核心的部件—傳感器，目前采用的技術就是陀螺儀傳感器技術。陀螺儀傳感器基于的原理很簡單。我們知道兒童玩具地陀螺在高速旋轉時，無論你從哪個方向如何用力的抽打它，它不會因為你的力量過大而倒下，只會因為你的抽打而轉的越來越快。這是因為一個旋轉物體的旋轉軸所指的方向在不受外力影響時，是不會改變的。因為旋轉物體的中軸有這樣的特性，所以人們利用這個穩定性發明了陀螺儀傳感器，來實現空間的定位。[1]

自從上個世紀七十年代以來，現代陀螺儀的發展已經進入了一個全新的階段。1976年科學家提出了現代光纖陀螺儀的基本設想，到八十年代以后，現代光纖陀螺儀就得到了非常迅速的發展，與此同時激光諧振陀螺儀也有了很大的發展。由于光纖陀螺儀具有結構緊湊，靈敏度高，工作可靠等等優點，所以目前光纖陀螺儀在很多的領域已經完全取代了機械式的傳統的陀螺儀，成為現代導航儀器中的關鍵部件。和光纖陀螺儀同時發展的除了環式激光陀螺儀外，還有現代集成式的振動陀螺儀，集成式的振動陀螺儀具有更高的集成度，體積更小，也是現代陀螺儀的一個重要的發展方向。

參考資料