陀螺仪原理,陀螺仪的原理

本文目录一览：

• 1、陀螺仪的原理
• 2、电子陀螺仪原理以及价格分析
• 3、光纤陀螺仪原理及应用
• 4、手机上陀螺仪的工作原理
• 5、陀螺仪原理
• 6、陀螺仪的理论依据
• 7、陀螺仪的基本原理

陀螺仪的原理

陀螺仪，是一种用来感测与维持方向的装置，基于「角动量守恒」的理论设计出来的。陀螺仪多用于导航、定位等系统。
陀螺仪的特性：
1、定轴性： 陀螺在转动时，如果作用在它上面的外力的力矩为零，由角动量定理可知，这时陀螺对于支点的角动量守恒，在运动中角动量的方向始终保持不变. 因此，每一个点在运动的时候，都极力使自己始终停留在跟旋转轴垂直的那个平面上.
2、进动性：当陀螺高速旋转时，陀螺的中心轴像是绕着一个竖立的杆子在转圈，这种高速自转物体的轴在空间转动的现象叫做进动.这是因为当陀螺受到对于支点的重力的力矩作用时，根据角动量定理，角动量的矢量方向便随着陀螺的转动，描出一个圆锥体.
3、章动性：陀螺不可能永无止境地旋转下去，当陀螺由于摩擦而开始慢慢下落时，所做的运动就是章动.章动是指刚体做进动时，绕自转轴的角动量的倾角在两个角度之间变化，拉丁语的意思就是点头.
在天文导航和地形导航中利用惯性传感器（陀螺仪、加速度计）进行研究导航与制导的技术称为惯性导航。它是一种完全自主的导航技术，主要依靠测量载体的加速度（惯性）和转角，推算出载体的瞬时速度、位置和姿态。惯性导航的基础是载体的加速度测量（用加速度计）。导航期间，平台的稳定性需要陀螺仪来保证.
基于以上，零偏科技采用航空航天器的自主导航技术一- 惯性导航技术，引入惯性技术中的核心器件“陀螺”，自主研发的地下管线惯性定位仪（惯性陀螺仪），对地下管道的三维位置信息进行精准测量，是国内最早从事研发地下管线惯性陀螺仪的团队，很多技术达到了国际领先水平。最小管径可以测到40mm。
陀螺仪基本上就是运用物体高速旋转时，角动量很大，旋转轴会一直稳定指向一个方向的性质，所制造出来的定向仪器。不过它必需转得够快，或者惯量够大(也可以说是角动量要够大)。不然，只要一个很小的力矩，就会严重影响到它的稳定性。就像前面第四页的活动中，我们可以轻易的改变旋转中车轮转轴的方向一样。所以设置在飞机、飞弹中的陀螺仪是靠内部所提供的动力，使其保持高速转动。
陀螺仪通常装置在除了要定出东西南北方向，还要能判断上方跟下方的交通工具或载具上，像是飞机、飞船、飞弹、人造卫星、潜艇......等等。它是航空、航海及太空导航系统中判断方位的主要依据。这是因为在高速旋转下，陀螺仪的转轴稳定的指向固定方向，将此方向与飞行器的轴心比对后，就可以精确得到飞机的正确方向。罗盘不能取代陀螺仪，因为罗盘只能确定平面的方向；另方面陀螺仪也比传统罗盘方便可靠，因为传统罗盘是利用地球磁场定向，所以会受到矿物分布干扰，例如受到飞机的机身或船身含铁物质的影响；另方面在两极也会因为地理北极跟地磁北极的不同而出现很大偏差，所以目前航空、航海都已经以陀螺仪以及卫星导航系统作为定向的主要仪器。

电子陀螺仪原理以及价格分析

　　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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光纤陀螺仪原理及应用

陀螺仪的原理是，旋转物体的转轴所指向的方向，在不受外力影响的情况下，是不会改变的。根据这个道理，人们用它来保持方向。然后通过各种方法读取轴指示的方向，数据信号自动传输到控制系统。我们骑自行车其实就是用这个原理。轮子转得越快，就越不容易掉下来，因为车轴有保持水平的力。现代陀螺仪是一种能精确确定运动物体方位的仪器。是现代航空、航海、航天和国防工业中广泛使用的惯性导航仪器。传统惯性陀螺仪主要有机械陀螺仪，机械陀螺仪对工艺结构要求较高。20世纪70年代，提出了现代光纤陀螺的基本思想。80年代以后，光纤陀螺发展非常迅速，激光谐振陀螺也有很大发展。光纤陀螺具有结构紧凑、灵敏度高、工作可靠等优点。光纤陀螺在许多领域已经完全取代了传统的机械陀螺，成为现代导航仪器中的关键部件。除了环形激光陀螺仪，同时还发展了光纤陀螺仪。

手机上陀螺仪的工作原理

手机陀螺仪一般称之为角速度传感器，陀螺仪的工作原理
陀螺仪，又称角速度传感器，不同于加速度计（g传感器），它测量的是当物理量发生偏转或倾斜时的旋转角速度。在手机上，仅仅用加速度计是不可能测量或重建完整的三维运动的。
如果无法测量旋转运动，则g传感器只能检测沿轴的线性运动。但陀螺仪能够很好地测量旋转和偏转的运动，从而能够准确地分析和判断用户的实际动作。然后根据动作，你可以在手机上做相应的操作！
扩展资料：
第一大用途，导航。
陀螺仪自被发明开始，就用于导航，先是德国人将其应用在V1、V2火箭上，因此，如果配合GPS，手机的导航能力将达到前所未有的水准。实际上，目前很多专业手持式GPS上也装了陀螺仪，如果手机上安装了相应的软件，其导航能力绝不亚于目前很多船舶、飞机上用的导航仪
第二大用途，可以和手机上的摄像头配合使用，比如防抖，这会让手机的拍照摄像能力得到很大的提升。
第三大用途，各类游戏的传感器 ，比如飞行游戏，体育类游戏，甚至包括一些第一视角类射击游戏，陀螺仪完整监测游戏者手的位移，从而实现各种游戏操作效果。有关这点，想必用过任天堂WII的兄弟会有很深的感受
第四大用途，可以用作输入设备，陀螺仪相当于一个立体的鼠标，这个功能和第三大用途中的游戏传感器很类似，甚至可以认为是一种类型。
参考资料来源：百度百科：角速度传感器

陀螺仪原理

陀螺仪原理
螺旋仪是基于角动量守恒的理论设计出来的。陀螺仪主要是由一个位于轴心且可旋转的转子构成。陀螺仪一旦开始旋转，由于转子的角动量，陀螺仪有抗拒方向改变的趋向。
陀螺仪基本上就是运用物体高速旋转时，角动量很大，旋转轴会一直稳定指向一个方向的性质，所制造出来的定向仪器。不过它必需转得够快，或者惯量够大，也可以说是角动量要够大。不然，只要一个很小的力矩，就会严重影响到它的稳定性。

陀螺仪的理论依据

陀螺仪
旋转轴
会一直稳定指向
一个方向
，其
物理
基础就是
物理学
四大基本定律(这几个被成为铁律)之一的
角动量守恒定律
。
物理学的四大基本定律是:
动量守恒定律
、角动量守恒定律、
能量守恒定律
、
熵增原理
。
现在已经用数学手段严格证明，这四大基本定律是和
宇宙
的几个基本性质一一对应的:
动量
守恒定律
--空间的连续性;
角动量守恒定律--空间的
各向同性
;
能量守恒定律--时间的连续性;
熵增原理--时间的单向性。
也就是说，如果宇宙是各向同性的，即这个
方向
和那个方向都是平等的，没有某个方向特殊，那么
角动量
必然守恒。
具体证明过程涉及复杂的数学知识，我就不写出来了，你要有兴趣的话可以自己去找资料。

陀螺仪的基本原理

陀螺仪的基本原理：
陀螺仪主要是由一个位于轴心且可旋转的转子构成。陀螺仪一旦开始旋转，由于转子角动量，陀螺仪有抗拒方向改变的趋向。螺旋仪是一种用来传感与维持方向装置，基于角动量守恒理论设计出来的。陀螺仪多用于导航、定位等系统常用实例如手机GPS定位导航、卫星三轴陀螺仪定位。
陀螺仪的进动性和定轴性：
1、定轴性
当陀螺转子以高速旋转时，在没有任何外力矩作用在陀螺仪上时，陀螺仪的自转轴在惯性空间中的指向保持稳定不变，即指向一个固定的方向；同时反抗任何改变转子轴向的力量。这种物理现象称为陀螺仪的定轴性或稳定性。其稳定性随以下的物理量而改变：
（1）转子的转动惯量愈大，稳定性愈好。
（2）转子角速度愈大，稳定性愈好。
所谓的“转动惯量”，是描述刚体在转动中的惯性大小的物理量。当以相同的力矩分别作用于两个绕定轴转动的不同刚体时，它们所获得的角速度一般是不一样的，转动惯量大的刚体所获得的角速度小，也就是保持原有转动状态的惯性大；反之，转动惯量小的刚体所获得的角速度大，也就是保持原有转动状态的惯性小。
2、进动性
当转子高速旋转时，若外力矩作用于外环轴，陀螺仪将绕内环轴转动；若外力矩作用于内环轴，陀螺仪将绕外环轴转动。其转动角速度方向与外力矩作用方向互相垂直。这种特性，叫做陀螺仪的进动性。进动角速度的方向取决于动量矩H的方向(与转子自转角速度矢量的方向一致)和外力矩M的方向，而且是自转角速度矢量以最短的路径追赶外力矩。