d感應技術簡介---李超波(編輯修改稿)
2025-05-23 08:44 本頁面
【文章內容簡介】 的指向保持穩(wěn)定不變，即指向一個固定的方向；同時反抗任何改變轉子軸向的力量。這種物理現象稱為陀螺儀的定軸性或穩(wěn)定性。其穩(wěn)定性隨以下的物理量而改變： 轉子的轉動慣量愈大，穩(wěn)定性愈好； 轉子角速度愈大，穩(wěn)定性愈好。 所謂的“轉動慣量”，是描述剛體在轉動中的慣性大小的物理量。當以相同的力矩分別作用於兩個繞定軸轉動的不同剛體時，它們所獲得的角速度一般是不一樣的，轉動慣量大的剛體所獲得的角速度小，也就是保持原有轉動狀態(tài)的慣性大；反之，轉動慣量小的剛體所獲得的角速度大，也就是保持原有轉動狀態(tài)的慣性小。 3D感應技術簡介 : 陀螺儀特性 進動性 當轉子高速旋轉時 ,若外力矩作用於外環(huán)軸，陀螺儀將繞內環(huán)軸轉動；若外力矩作用於內環(huán)軸，陀螺儀將繞外環(huán)軸轉動。其轉動角速度方向與外力矩作用方向互相垂直。這種特性，叫做陀螺儀的進動性。進動角速度的方向取決於動量矩 H的方向 (與轉子自轉角速度向量的方向一致 )和外力矩 M的方向，而且是自轉角速度向量以最短的路徑追趕外力矩。如右圖。 這可用右手定則判定。即伸直右手，大拇指與食指垂直，手指順著自轉軸的方向，手掌朝外力矩的正方向，然後手掌與 4指彎曲握拳，則大拇指的方向就是進動角速度的方向。 進動角速度的大小取決於轉子動量矩 H的大小和外力矩 M的大小 ,其計算式為 =M/H。 進動性的大小也有三個影響的因素： 外界作用力愈大，其進動角速度也愈大； 轉子的轉動慣量愈大，進動角速度愈??； 轉子的角速度愈大，進動角速度愈小。 3D感應技術簡介 : 陀螺儀功能分類 陀螺羅盤 陀螺垂直儀 陀螺方向儀 能給出飛行物體轉彎角度和航向指示的陀螺裝置。它是三自由度均衡陀螺儀，其底座固連在飛機上，轉子軸提供慣性空間的給定方向。若開始時轉子軸水準放置並指向儀錶的零方位，則當飛機繞鉛直軸轉彎時，儀錶就相對轉子軸轉動，從而能給出轉彎的角度和航向的指示。由於摩擦及其他干擾，轉子軸會逐漸偏離原始方向，因此每隔一段時間（如 15分鐘）須對照精密羅盤作一次人工調整。 供航行和飛行物體作方向基準用的尋找並跟蹤地理子午面的三自由度陀螺儀。其外環(huán)軸鉛直，轉子軸水準置於子午面內，正端指北；其重心沿鉛垂軸向下或向上偏離支承中心。轉子軸偏離子午面時同時偏離水平面而產生重力矩使陀螺旋進到子午面，這種利用重力矩的陀螺羅盤稱擺式羅盤。近年來發(fā)展為利用自動控制系統(tǒng)代替重力擺的電控陀螺羅盤，並創(chuàng)造出能同時指示水平面和子午面的平臺羅盤。 利用擺式敏感元件對三自由度陀螺儀施加修正力矩以指示地垂線的儀錶，又稱陀螺水平儀。陀螺儀的殼體利用隨動系統(tǒng)跟蹤轉子軸位置，當轉子軸偏離地垂線時，固定在殼體上的擺式敏感元件輸出信號使力矩器產生修正力矩，轉子軸在力矩作用下旋進回到地垂線位置。陀螺垂直儀是除陀螺擺以外應用於航空和航海導航系統(tǒng)的又一種地垂線指示或量測儀錶。 3D感應技術簡介 : 陀螺儀功能分類 速率陀螺儀 陀螺穩(wěn)定平臺 陀螺穩(wěn)定器 穩(wěn)定船體的陀螺裝置。20世紀初使用的施利克被動式穩(wěn)定器實質上是一個裝在船上的大型二自由度重力陀螺儀，其轉子軸鉛直放置，框架軸平行於船的橫軸。當船體側搖時，陀螺力矩迫使框架攜帶轉子一起相對於船體旋進。這種搖擺式旋進引起另一個陀螺力矩，對船體產生穩(wěn)定作用。斯佩里主動式穩(wěn)定器是在上述裝置的基礎上增加一個小型操縱陀螺儀，其轉子沿船橫軸放置。一旦船體側傾，小陀螺沿其鉛直軸旋進，從而使主陀螺儀框架軸上的控制馬達及時開動，在該軸上施加與原陀螺力矩方向相同的主動力矩，藉以加強框架的旋進和由此旋進產生的對船體的穩(wěn)定作用。 用以直接測定運載器角速率的二自由度陀螺裝置。把均衡陀螺儀的外環(huán)固定在運載器上並令內環(huán)軸垂直於要測量角速率的軸。當運載器連同外環(huán)以角速度繞測量軸旋進時，陀螺力矩將迫使內環(huán)連同轉子一起相對運載器旋進。陀螺儀中有彈簧限制這個相對旋進，而內環(huán)的旋進角正比於彈簧的變形量。由平衡時的內環(huán)旋進角即可求得陀螺力矩和運載器
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