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。作為穩定器,陀螺儀器能使列車在單軌上行駛,能減小船舶在風浪中的搖擺,能使安裝在飛機或衛星上的照相機相對地面穩定等等。作為精密測試儀器,陀螺儀器能夠為地面設施、礦山隧道、地下鐵路、石油鉆探以及導彈發射井等提供準確的方位基準。由此可見,陀螺儀器的應用范圍是相當普遍的,它在現代化的國家防護建設和國民經濟建設中均占重要的地位。在大型工程和科研項目中,陀螺儀可與加速度計等傳感器結合,實現復雜環境下的精確測量和控制。自動化采煤慣性導航系統廠家供應
現代儀器,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,航天和國家防護工業中普遍使用的一種慣性導航儀器,它的發展對一個國家的工業,國家防護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。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。現代光纖陀螺儀的基本設想于1976年被提出,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。光纖陀螺儀具有結構緊湊,靈敏度高,工作可靠等等優點,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。自動化采煤慣性導航系統廠家供應陀螺儀利用陀螺效應,即旋轉物體的角動量會保持不變,來測量物體的旋轉。
陀螺儀在航空飛行領域的應用:由于各種電子設備和電腦控制的高科技發展,各種現代飛機的設計大多數都是靜不穩定的,必須利用電子設備和電腦來輔助控制來使飛機取得良好的飛行控制。這種飛機單純依靠飛行員手指來控制難度會加大。飛機雖然仍能飛行,但是會出現不同程度的搖晃不定,總是處于一種不穩定的飛行狀態。有時重心設定的不太準確,稍微有差別,也會使飛機飛行不太穩定。空中有各種亂流,也會使飛機飛行不夠穩定,這時就使用陀螺儀增穩,飛機就會一直平穩的飛行,讓飛行員感覺更容易操控飛機,做出各種動作也更加標準。
振動陀螺儀,MEMS陀螺儀因其體積小、成本低、易批量生產等優勢,現階段已基本占據低精度市場,隨著工藝水平、計算機技術和數據算法的不斷發展,其精度性能有望實現質的突破,進入慣性級陀螺儀應用領域。半球諧振陀螺儀較好地滿足理想慣性傳感器的性能指標,在成功應用到空間領域的基礎上,向航海領域的推廣已成為必然趨勢,例如,法國已將半球諧振陀螺儀作為新一代海洋導航定位系統的主要慣性導航設備,賽峰電子與防務公司基于HRG Crystal技術研發的布盧·瑙特(BlueNaute)系列慣性導航系統,已開始應用到工程船舶、科考船和海警船等載體上[20];另外,結合新型制作工藝,大力開發基于MEMS技術的微半球諧振陀螺儀(micro-HRG, MHRG)也是未來的熱點研究方向。陀螺儀在航空航天領域中,可以用于飛行器的姿態控制和導航定位。
激光陀螺儀,它的結構原理與上面幾種陀螺儀完全不同。激光陀螺實際上是一種環形激光器,沒有高速旋轉的機械轉子,但它利用激光技術測量物體相對于慣性空間的角速度,具有速率陀螺儀的功能。激光陀螺儀的結構和工作是:用熱膨脹系數極小的材料制成三角形空腔。在空腔的各頂點分別安裝三塊反射鏡,形成閉合光路。腔體被抽成真空,充以氦氖氣,并裝設電極,形成激光發生器。激光發生器產生兩束射向相反的激光。當環形激光器處于靜止狀態時,兩束激光繞行一周的光程相等,因而頻率相同,兩個頻率之差(頻差)為零,干涉條紋為零。當環形激光器繞垂直于閉合光路平面的軸轉動時,與轉動方向一致的那束光的光程延長,波長增大,頻率降低;另一束光則相反,因而出現頻差,形成干涉條紋。單位時間的干涉條紋數正比于轉動角速度。激光陀螺的漂移率低達0.1~0.01度/時,可靠性高,不受線加速度等的影響,已在飛行器的慣性導航中得到應用,是很有發展前途的新型陀螺儀。陀螺儀是一種用于測量和檢測物體角速度和角位移的儀器。自動化采煤慣性導航系統廠家供應
智能手機中的陀螺儀可實現屏幕自動旋轉、運動傳感器等功能。自動化采煤慣性導航系統廠家供應
各種陀螺儀的應用:陀螺儀發明后首先應用在飛機上,后來又被用在導彈上,采用陀螺儀確定方向和角度,就可計算出飛行路線,從而進行姿態控制。手機陀螺儀就是把機械陀螺儀縮小了裝在手機主板上的,其實我也是這么想的,但永遠不要低估科技的力量,現在都發展到有激光陀螺儀,光纖陀螺儀,以及微機電陀螺儀,雖然還叫陀螺儀,但其原理跟機械陀螺儀完全不一樣,激光陀螺儀的原理是利用光程差來測量旋轉角速度,在閉合光路中,由同一光源發出的沿順時針方向和反時針方向傳輸的兩束光和光干涉,利用檢測相位差或干涉條紋的變化,就可以測出閉合光路旋轉角速度。主要用于航空,航天,國家防護等檔次高領域。自動化采煤慣性導航系統廠家供應