陀螺仪是什么?它有哪些作用?
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。陀螺仪主要是由一个位于轴心可以旋转的轮子构成,陀螺仪一旦开始旋转,由于轮子的「角动量」,陀螺仪有抗拒方向改变的趋向。陀螺仪多用于导航、定位等系统,1850 年法国的物理学家 J.Foucault 为了研究地球自转,首先发现高速转动中的转子,由于「惯性」作用它的旋转轴永远指向一固定方向,他用希腊字 gyro(旋转)和 skopein(看)两字合为 gyro scopei 一字来命名这种仪表。
陀螺仪的装置,一直是航空和航海上航行姿态及速率等最方便实用的参考仪表。基本上陀螺仪是一种机械装置,其主要部分是一个「对旋转轴」以及高角速度旋转的「转子」,转子装在一支架内;在通过转子中心轴上加一内环架,那么陀螺仪就可环绕飞机两轴作自由运动;然后,在内环架外加上一外环架;这个陀螺仪有两个平衡环,可以环绕飞机三轴作自由运动,就是一个完整的陀螺仪。陀螺仪被用在飞机飞行仪表的心脏地位,是由于它的两个基本特性:一为「定轴性,inertia or rigidity」,另一是「进动性,precession」,这两种特性都是建立在「角动量守恒」的原则下
陀螺仪的种类很多,按用途来分,它可以分为传感陀螺仪和指示陀螺仪。传感陀螺仪用于飞行体运动的自动控制系统中,作为水平、垂直、俯仰、航向和角速度传感器。指示陀螺仪主要用于飞行状态的指示,作为驾驶和领航仪表使用。现在的陀螺仪分为,压电陀螺仪,微机械陀螺仪,光纤陀螺仪,激光陀螺仪,都是电子式的,可以和加速度计,磁阻芯片,GPS,做成惯性导航控制系统。
2022-09-20
陀螺仪,目前广泛应用于地下管网的三维定位检测。常用的地下管线测量主要有电磁感应探测法、 探地雷达方法和磁探测法等。 存在的问题:
◼各方法只适用于某一部分材质类型的管道。 基于感应原理探测深度受到限制。
◼都利用电、磁方面原理,易受到施工场所 地面上或地下的电磁或铁磁干扰。
◼可用性和探测精度受施工地地质条件制约, 如土壤和岩石成分、湿度等影响
◼都需要在管线经过上方的地面上进行人工 作业,当待测管道经过建筑物、高速公路 和大片水面时,探测工作将无法进行。
零偏科技的地下管线惯性定位仪(惯性陀螺仪),是零偏科技自主研制的、具有自主知识产权的地下管线惯性定位仪,是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”,从而对地下管道的三维位置信息进行精准测量的设备。
主要特点是测量精度不受电磁干扰影响,不受管道埋深影响,适用于各种口径、材料的管道,测量速度快,测量结果可靠。
用高速回转体的动量矩敏感壳体相对于惯性空间绕正交于自转轴的一个或二个轴的角运动检测装置。
作用:最早用于导航,也在航空航天中有所应用。
科学、技术、军事等领域