一個接近真實MEMS陀螺儀的結構如下圖所示。外側的藍色與黃色部分別為驅動電極,它們通過施加交變電壓來驅動內部的紅色質量塊及紅色測量電極沿著特定方向做往返運動。紅色質量塊通過具有彈簧性質的綠色長條結構與基底相連,而紅色的短柵與內側藍色的短柵則構成了電容的極板。當基底發生旋轉時,質量塊在科里奧利力的作用下會產生垂直方向的運動。這種運動的幅值與施加的角速度成正比。通過測量質量塊上的紅色電極與固定在底座上的藍色電極之間的電容變化,我們就可以得到角速度的大小。陀螺儀作為現代導航和控制技術中的重要組成部分,為多個領域的精確測量和定位提供了不可或缺的支持。慣導市場價格
陀螺儀是將一個中心輪盤安裝在兩個或三個萬向節上的裝置。這些萬向節通過樞軸支撐可以使這個中心輪盤繞單個軸旋轉。如果三個萬向節為一組,且每一個都通過正交的樞軸安裝在另一個上,就可以使安裝在較內萬向節上的中心輪盤具有其自身的單獨方向,區別于其支架在空間中的方位。若是兩個萬向節為一組,做為該陀螺儀的框架的外部萬向節,被安裝成可以繞自身支架所在平面內的軸方向進行樞軸旋轉。所以這個外部萬向節只可以在一個角度上自由旋轉。江蘇慣性導航系統批發價格激光式陀螺儀采用激光束在Sagnac效應中的干涉現象,實現高精度角速度測量。
陀螺儀的特性。接下來,我們用圖來說說陀螺儀的特性。“陀螺儀”是敏感角位移的裝置,重要特性有定軸性和進動性。定軸性。定軸性很好理解,陀螺儀在高速旋轉過程中具有動量矩H,在不受外力矩作用時,自轉軸將相對慣性空間保持方向不變的特性。進動性。進動性是二自由度陀螺儀里面的概念。二自由度陀螺儀模型如下:陀螺儀。外框能夠繞外框軸旋轉,內框能夠繞內框軸旋轉,中間是旋轉的陀螺和自轉軸。進動性是指的這樣的現象:陀螺儀,在陀螺轉子高速轉動的情況下,如果按如圖所示用力作用于內框架,會使得外框架按如圖所示方向轉動,從而導致動量矩H(即自轉軸的方向)相應轉動。或者另外一種情況:陀螺儀,用力推動外框,使得內框架繞內框軸轉動。類似于牛頓第三定律,當推動外框架或者內框架改變動量矩H的方向時,陀螺儀會產生反作用力矩,其大小與外力矩相等,方向相反。這也是陀螺儀的基本特性之一。
這個黑色的小方塊有著一個名字,叫做“微機電陀螺儀”。微機電陀螺儀雖然也叫陀螺儀,但無論是外在還是內在,都與陀螺沒有什么關系,它之所以能夠測定物體的姿態,是利用了科里奧利力。科里奧利力是由法國氣象學家科里奧利所提出的,簡言之就是在一個旋轉的系統里,如果有一個直線移動的物體,那么就會受到這個旋轉系統的影響,移動路線發生偏轉,變為一條曲線。地球在自轉,所以地球就是這樣一個旋轉系統,由于地球自西向東旋轉,所以在北半球,不論從哪個方向吹來的風,都會向右偏轉,而在南半球則恰好相反,風會向左偏。未來,陀螺儀將進一步融合人工智能技術,實現更智能、更高效的數據處理和應用。
陀螺儀到底有什么用呢?可以和手機上的攝像頭配合使用,比如防抖,這會讓手機的拍照攝像能力得到很大的提升。各類游戲的傳感器,比如飛行游戲,體育類游戲,甚至包括一些頭一視角類射擊游戲,陀螺儀完整監測游戲者手的位移,從而實現各種游戲操作效果。有關這點,想必用過任天堂WII的兄弟會有很深的感受。可以用作輸入設備,陀螺儀相當于一個立體的鼠標,這個功能和第三大用途中的游戲傳感器很類似,甚至可以認為是一種類型。也是未來較有前景和應用范圍的用途。陀螺儀可以用于火箭和導彈的制導系統,提供準確的導航和定位功能。江西慣性導航系統制造商
激光陀螺儀則利用光的干涉效應測量角速度,具有高精度和長期穩定性,在慣性導航和高精度測量中應用普遍。慣導市場價格
因為在倒飛狀態下,陀螺儀會自動鎖定倒飛的姿態,升降舵操縱桿回中不動,陀螺儀都會自動將飛機一直保持直線倒飛狀態,而不用擔心手指推舵的舵量是否準確。那么你就可以放心的在跑道遠端操控飛機進入較低空倒飛通場狀態,然后可以不用怎么操控,飛機也能一直保持較低空倒飛通場了。陀螺儀在車載導航設備中的應用,車載導航是通過接受GPS衛星信號定位成功后,確定目標再根據導航軟件自帶數據庫規劃路線,然后進行導航。因為GPS需要車載導航系統在同步衛星的直接視線之內才能工作,所以隧道、橋梁、或是高層建筑物都會擋住這直接視線,使得導航系統無法工作。慣導市場價格