这个陀螺仪演示道具的转子是没有动力的,用于演示时需连接高速电机达到一定转速后,脱离连接放置与平台上,依靠转子惯性持续运转进行演示。
真正的高精度机械式陀螺仪是及其复杂的,相关技术还处于保密状态(军用级别需抗干扰所以现在还是使用机械式陀螺仪,新型的激光陀螺仪等还是用于航空等商业应用),公示的资料只是较简单的原理模型。民用的陀螺仪其实就是角速度传感器,只是最简单的一种应用。
01滚珠轴承自由陀螺仪
它是经典的陀螺仪。利用滚珠轴承支承是应用最早、最广泛的支承方式。滚珠轴承靠直接接触,摩擦力矩大,陀螺仪的精度不高,漂移率为每小时几度,但工作可靠,迄今还用在精度要求不高的场合。一个自由转子陀螺仪(双自由度陀螺仪)靠内环轴和外环轴角度传感元件可以测量两个姿态角。
02液浮陀螺仪
又称浮子陀螺。内框架(内环)和转子形成密封球形或圆柱形的浮子组件。转子在浮子组件内高速旋转,在浮子组件与壳体间充以浮液,用以产生所需要的浮力和阻尼。浮力与浮子组件的重量相等者,称为全浮陀螺;浮力小于浮子组件重量者称为半浮陀螺。由于利用浮力支承,摩擦力矩减小,陀螺仪的精度较高,但因不能定位仍有摩擦存在。为弥补这一不足,通常在液浮的基础上增加磁悬浮,即由浮液承担浮子组件的重量,而用磁场形成的推力使浮子组件悬浮在中心位置。此外,还可利用高速旋转的转子与内框架之间所形成的动压气膜支承转子,这种方式称为动压气浮支承。现代高精度的单自由度液浮陀螺常是液浮、磁浮和动压气浮并用的三浮陀螺仪。这种陀螺仪比滚珠轴承陀螺仪的精度高,漂移率为001度/时。但液浮陀螺仪要求较高的加工精度、严格的装配、精确的温控,因而成本较高
03静电陀螺仪
又称电浮陀螺。在金属球形空心转子的周围装有均匀分布的高压电极,对转子形成静电场,用静电力支承高速旋转的转子。这种方式属于球形支承,转子不仅能绕自转轴旋转,同时也能绕垂直于自转轴的任何方向转动,故属自由转子陀螺仪类型。静电场仅有吸力,转子离电极越近吸力就越大,这就使转子处于不稳定状态。用一套支承电路改变转子所受的力,可使转子保持在中心位置。静电陀螺仪采用非接触支承,不存在摩擦,所以精度很高,漂移率低达10 ~10 度/时。它不能承受较大的冲击和振动。它的缺点是结构和制造工艺复杂,成本较高。
04挠性陀螺仪
转子装在弹性支承装置上的陀螺仪。在挠性陀螺仪中应用较广的是动力调谐挠性陀螺仪。它由内挠性杆、外挠性杆、平衡环、转子、驱动轴和电机等组成。它靠平衡环扭摆运动时产生的动力反作用力矩(陀螺力矩)来平衡挠性杆支承产生的弹性力矩,从而使转子成为一个无约束的自由转子,这种平衡就是调谐。挠性陀螺仪是60年代迅速发展起来的惯性元件,它因结构简单、精度高(与液浮陀螺相近)、成本低,在飞机和导弹上得到了广泛应用。
05激光陀螺仪
它的结构原理与上面几种陀螺仪完全不同。激光陀螺实际上是一种环形激光器,没有高速旋转的机械转子,但它利用激光技术测量物体相对于惯性空间的角速度,具有速率陀螺仪的功能。激光陀螺仪的结构和工作是:用热膨胀系数极小的材料制成三角形空腔。在空腔的各顶点分别安装三块反射镜,形成闭合光路。腔体被抽成真空,充以氦氖气,并装设电极,形成激光发生器。激光发生器产生两束射向相反的激光。当环形激光器处于静止状态时,两束激光绕行一周的光程相等,因而频率相同,两个频率之差(频差)为零,干涉条纹为零。当环形激光器绕垂直于闭合光路平面的轴转动时,与转动方向一致的那束光的光程延长,波长增大,频率降低;另一束光则相反,因而出现频差,形成干涉条纹。单位时间的干涉条纹数正比于转动角速度。激光陀螺的漂移率低达01~001度/时,可靠性高,不受线加速度等的影响,已在飞行器的惯性导航中得到应用,是很有发展前途的新型陀螺仪。
你所查找的“带环”的陀螺仪是机械陀螺仪,主要是利用角动量守恒原理,因此它主要是一个不停转动的物体,它的转轴指向不随承载它的支架的旋转而变化。
你看到的是个电路板的陀螺仪是 MEMS陀螺仪,也就是微机电陀螺仪,在航模、手机、相机中广泛运用,MEMS陀螺仪利用科里奥利力——旋转物体在有径向运动时所受到的切向力,里面是不会有圈圈环环的,哈哈~~~
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),横向的电容板测量由于横向科里奥利运动带来的电容变化(就象加速度计测量加速度)。因为科里奥利力正比于角速度,所以由电容的变化可以计算出角速度。
现在你明白这玩意儿是咋把角运动信号转换成电信号的了吧,但是要想了解陀螺仪导航原理,百度限制作答的1W字不够写的,哈哈~~这属于惯性导航范畴了,可以多交流。
作答完毕,希望有帮助。
给你张iphone的陀螺仪照片,哈哈
陀螺仪就是一种用来对物体旋转式得角速度进行一定的测量的一种仪器,在我们的生活中,我们的手机中就有对于陀螺仪的应用。而电子陀螺仪竟是对普通陀螺仪的一种进化,它可以将加速度的测量输入到芯片中,这样就能通过芯片来对速度进行一定的测量,者在使用方法以及敏感性上效果更佳。接下来就然帮我们一起来了解一些有关于电子陀螺仪的原理以及价格。
电子陀螺仪的工作原理
电子陀螺仪其实就是机械式陀螺仪的进化,机械式是利用真实的陀螺等机械制作的,而电子是利用芯片来实现陀螺仪的功能,其工作原理类似(电子只不过是模拟出来的而已)。 所有陀螺仪的工作原理是一样的:广泛应用于航海、航空和航天领域,种类很多,其中陀螺罗盘就是代替罗盘的装置。
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。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。
最基础的陀螺仪的结构:基础的陀螺仪是一种机械装置,其主要部分是一个对旋转轴以极高角速度旋转的转子,转子装在一支架内。
陀螺仪是一种既古老而又很有生命力的仪器,从第一台真正实用的陀螺仪器问世以来已有大半个世纪,但直到现也,陀螺仪仍在吸引着人们对它进行研究,这是由于它本身具有的特性所决定的。陀螺仪最主要的基本特性是它的稳定性和进动性。人们从儿童玩的地陀螺中早就发现高速旋转的陀螺可以竖直不倒而保持与地面垂直,这就反映了陀螺的稳定性。研究陀螺仪运动特性的理论是绕定点运动刚体动力学的一个分支,它以物体的惯性为基础,研究旋转物体的动力学特性。
电子陀螺仪的价格分析
不同质量的电子陀螺仪会有不同的价格,一帮的价格为20-100元之间,具体的价格要更具电子陀螺仪的质量以及用处来衡量。
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,了解一些有关于电子陀螺仪的价格可以帮助你更好的选择它。
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