類型:有不同類型的陀螺儀,包括:機械陀螺儀:使用旋轉質量來產生角動量。微機電系統(MEMS)陀螺儀:使用微型制造技術制作的微型陀螺儀。光纖陀螺儀(FOG):使用光的干涉原理來測量角速度。精度和靈敏度:陀螺儀的精度和靈敏度對于測量小角速度和角度變化至關重要。高精度陀螺儀可用于要求極高穩定性和精確度的應用,如航天器導航。其他用途:除了上述用途外,陀螺儀還可用于:醫療:監測患者運動和姿勢;工業自動化:測量機器人臂和輸送帶的運動;運動捕捉:記錄運動員或舞者的動作;陀螺儀,這個聽起來似乎與古老玩具“陀螺”有著千絲萬縷聯系的設備,在現代科技中扮演著舉足輕重的角色。陀螺儀可以實現實時測量和反饋,用于實時控制和調整物體的姿態和位置。重慶車載航姿儀
陀螺儀是什么?陀螺儀器較早是用于航海導航,但隨著科學技術的發展,它在航空和航天事業中也得到普遍的應用。陀螺儀器不只可以作為指示儀表,而更重要的是它可以作為自動控制系統中的一個敏感元件,即可作為信號傳感器。根據需要,陀螺儀器能提供準確的方位、水平、位置、速度和加速度等信號,以便駕駛員或用自動導航儀來控制飛機、艦船或航天飛機等航行體按一定的航線飛行,而在導彈、衛星運載器或空間探測火箭等航行體的制導中,則直接利用這些信號完成航行體的姿態控制和軌道控制。甘肅慣導供應商激光陀螺儀因其高精度和長期穩定性,在導航系統、慣性導航系統及科研實驗中得到普遍應用。
整合MEMS加速計和陀螺儀地磁的模塊正在進入廉價的電子玩具市場,傳感器模塊提供的動作感應功能可實現互動的游戲體驗,還能讓更小的兒童上網分享快樂:孩子們很快就能夠創造自己的虛擬娃娃和人物,用自然的動作玩這些玩具,不再使用按鈕或鍵盤一類的東西,甚至可以在網上與全球的小朋友一起分享游戲。就像幾年前加速計的成功故事一樣,意法半導體較近掀起了MEMS陀螺儀消費浪潮,為市場提供一系列可靠的低廉的微型陀螺儀,增強多種消費電子產品運動跟蹤功能,實現現場感更強的用戶體驗。憑借在MEMS技術、ASIC設計和更智能的封裝技術上不斷取得的進步,結合較先進的生產線和戰略合作伙伴關系,意法半導體進一步加強了其MEMS傳感器在消費電子和手機市場的領導地位。
陀螺儀在照相/攝相領域的應用,當我們拍視頻或拍照時,有沒有相過,通過一種裝置,保證你的“相機”固定在同一位置,無論你的手怎么歪斜,身體怎么抖,他都能保持手機的相對穩定。穩拍器的整體大致框架如下圖所示,其中橘黃色部分就是加速度和陀螺儀傳感器工作部分。它將“攝像設備”的姿態反饋給中心MCU處理單元,中間MCU單元根據檢測到的“攝像設備”的姿態和運動情況,去控制電機做相應的動作,電機動作使“攝像設備”保持穩雷打不動的狀態,這樣拍出來的照片才更清楚,錄制的錄像才更穩定。陀螺儀的特點之一是響應速度快,可實時反饋物體的角速度變化。
陀螺儀的基本構成(以機械式陀螺儀為例):(1)轉子:常使用電機(比如同步電機、磁滯電機、三相交流電機等)驅動陀螺轉子繞其自轉軸高速旋轉,并使其轉速近似保持為常值;(2)自轉軸;(3)萬向坐標系(內、外環):使陀螺自轉軸獲得所需角轉動自由度;(4)力矩馬達、信號傳感器等。使用陀螺儀/利用陀螺儀原理的產品/設備,慣性導航儀、體感設備(Joycon/wii等)、智能手機、穿戴設備(智能手表/手環)、飛行器/無人機、電子攝影設備、穩定器、AR/VR、機器人、游戲控制器/游戲手柄、自行車(輪子轉的越快越不容易倒)。陀螺儀的工作原理是基于角動量守恒定律,即物體在沒有外力作用下,角動量保持不變。河南慣導參考價
陀螺儀具有高精度和快速響應的特點,可以提供準確的角速度和角位移測量。重慶車載航姿儀
主要工作原理:角動量守恒定律,角動量守恒定律是指系統所受合外力矩為零時系統的角動量保持不變。角動量的定義:物體矢徑和其動量的叉積:(1)矢量的計算:叉積和點積,假設a、b為兩個矢量,之間的夾角為θ,則點積:a · b = abcosθ(標量),叉積:a x b = absinθ(矢量,方向由右手螺旋定則決定,四指由a彎向b,大拇指方向即為叉積方向)。(2)角動量計算:物體矢徑和動量的叉積,r為矢徑,數值為物體到旋轉中心的距離,方向為旋轉中心指向物體的方向矢量;p為動量,數值為物體質量與線速度的乘積p=mv,方向為線速度v的方向;以該圖的方向為例,依據角動量公式,可以得到角動量L的方向為豎直向上。(3)陀螺的角動量守恒,假設一個陀螺不受空氣阻力(合外力力矩=0),陀螺與地面的接觸面無限小(矢徑=0),則角動量的合力矩為0,即角動量守恒。重慶車載航姿儀