陜西高精度航姿儀

陀螺儀分為單自由度陀螺儀與雙自由度陀螺儀，雙自由度陀螺儀為陀螺轉(zhuǎn)子增加了兩個(gè)自由度，即為雙自由度陀螺儀。單自由度陀螺儀為陀螺轉(zhuǎn)子增加了一個(gè)自由度。兩種陀螺儀均可敏感角速度，只不過陀螺儀進(jìn)動(dòng)性表現(xiàn)不同。下面以單自由度陀螺儀解釋陀螺儀敏感角速度原理。慣性器件：陀螺儀敏感角速度原理。單自由度陀螺儀內(nèi)部構(gòu)造。z軸為陀螺轉(zhuǎn)子主軸(虛線為陀螺轉(zhuǎn)子)；y軸為缺少自由度的軸，也為輸入軸；x軸為輸出軸。由上述分析可知，x,z方向的角速度并不能使轉(zhuǎn)子隨著基座運(yùn)動(dòng)，即相對(duì)慣性空間不變；當(dāng)且只當(dāng)y軸方向的角速度使的轉(zhuǎn)子在x軸方向進(jìn)動(dòng)，即相對(duì)于慣性空間運(yùn)動(dòng)。因此測(cè)量x軸的角速度即可測(cè)量載體在y軸的角速度?？傊瑔巫杂啥韧勇輧x可以敏感某一軸相對(duì)慣性空間的角速度。虛擬現(xiàn)實(shí)（VR）設(shè)備中，陀螺儀用于捕捉用戶頭部運(yùn)動(dòng)，提供沉浸式體驗(yàn)。陜西高精度航姿儀

陀螺儀，是一種用來感測(cè)與維持方向的裝置，基于「角動(dòng)量守恒」的理論設(shè)計(jì)出來的。陀螺儀主要是由一個(gè)位于軸心可以旋轉(zhuǎn)的輪子構(gòu)成，陀螺儀一旦開始旋轉(zhuǎn)，由于輪子的「角動(dòng)量」，陀螺儀有抗拒方向改變的趨向。陀螺儀多用于導(dǎo)航、定位等系統(tǒng)，1850 年法國(guó)的物理學(xué)家 J.Foucault 為了研究地球自轉(zhuǎn)，首先發(fā)現(xiàn)高速轉(zhuǎn)動(dòng)中的轉(zhuǎn)子，由于「慣性」作用它的旋轉(zhuǎn)軸永遠(yuǎn)指向一固定方向，他用希臘字 gyro（旋轉(zhuǎn)）和 skopein（看）兩字合為 gyro scopei 一字來命名這種儀表。江西慣導(dǎo)作用在飛行器制導(dǎo)系統(tǒng)中，陀螺儀發(fā)揮關(guān)鍵作用，確保飛行器按預(yù)定航線飛行。

速率陀螺儀，用以直接測(cè)定運(yùn)載器角速率的二自由度陀螺裝置。把均衡陀螺儀的外環(huán)固定在運(yùn)載器上并令內(nèi)環(huán)軸垂直于要測(cè)量角速率的軸。當(dāng)運(yùn)載器連同外環(huán)以角速度繞測(cè)量軸旋進(jìn)時(shí)，陀螺力矩將迫使內(nèi)環(huán)連同轉(zhuǎn)子一起相對(duì)運(yùn)載器旋進(jìn)。陀螺儀中有彈簧限制這個(gè)相對(duì)旋進(jìn)，而內(nèi)環(huán)的旋進(jìn)角正比于彈簧的變形量。由平衡時(shí)的內(nèi)環(huán)旋進(jìn)角即可求得陀螺力矩和運(yùn)載器的角速率。積分陀螺儀與速率陀螺儀的不同處只在于用線性阻尼器代替彈簧約束。當(dāng)運(yùn)載器作任意變速轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，積分陀螺儀的輸出量是繞測(cè)量軸的轉(zhuǎn)角（即角速度的積分）。以上兩種陀螺儀在遠(yuǎn)距離測(cè)量系統(tǒng)或自動(dòng)控制、慣性導(dǎo)航平臺(tái)中使用較多。

激光陀螺儀，它的結(jié)構(gòu)原理與上面幾種陀螺儀完全不同。激光陀螺實(shí)際上是一種環(huán)形激光器，沒有高速旋轉(zhuǎn)的機(jī)械轉(zhuǎn)子，但它利用激光技術(shù)測(cè)量物體相對(duì)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(jié)構(gòu)和工作是：用熱膨脹系數(shù)極小的材料制成三角形空腔。在空腔的各頂點(diǎn)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(shè)電極，形成激光發(fā)生器。激光發(fā)生器產(chǎn)生兩束射向相反的激光。當(dāng)環(huán)形激光器處于靜止?fàn)顟B(tài)時(shí)，兩束激光繞行一周的光程相等，因而頻率相同，兩個(gè)頻率之差(頻差)為零，干涉條紋為零。當(dāng)環(huán)形激光器繞垂直于閉合光路平面的軸轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，與轉(zhuǎn)動(dòng)方向一致的那束光的光程延長(zhǎng)，波長(zhǎng)增大，頻率降低；另一束光則相反，因而出現(xiàn)頻差，形成干涉條紋。單位時(shí)間的干涉條紋數(shù)正比于轉(zhuǎn)動(dòng)角速度。激光陀螺的漂移率低達(dá)0.1～0.01度/時(shí)，可靠性高，不受線加速度等的影響，已在飛行器的慣性導(dǎo)航中得到應(yīng)用，是很有發(fā)展前途的新型陀螺儀。陀螺儀在航空航天領(lǐng)域的應(yīng)用范圍普遍，如飛行器姿態(tài)控制、慣性導(dǎo)航系統(tǒng)等。

光纖陀螺儀的原理是利用光程的變化檢測(cè)出兩條光路的相位差，就可以測(cè)出光路旋轉(zhuǎn)角速度，主要用于航空，航海，航天和國(guó)家防護(hù)工業(yè)和農(nóng)業(yè)領(lǐng)域。微機(jī)電陀螺儀MEMS一般會(huì)用在手機(jī)等電子產(chǎn)品上，通常有兩個(gè)方向的可移動(dòng)電容板，徑向的電容板加震蕩電壓迫使物體做徑向運(yùn)動(dòng)，橫向的電容板測(cè)量由于橫向運(yùn)動(dòng)帶來的電容變化，所以由電容的變化可以計(jì)算出角速度。所以，陀螺儀不光是用在手機(jī)里那么簡(jiǎn)單，大到航海，航空和航天，導(dǎo)彈、衛(wèi)星運(yùn)載器，國(guó)家防護(hù)等領(lǐng)域，并且地面設(shè)施、礦山隧道、地下鐵路、石油鉆探都離不開它。在生活中汽車導(dǎo)行，手機(jī)，環(huán)境監(jiān)控等領(lǐng)域都需要陀螺儀的參與。陀螺儀可以用于智能手機(jī)和游戲設(shè)備的姿態(tài)感應(yīng)和運(yùn)動(dòng)控制，提供更好的用戶體驗(yàn)。安徽航姿儀定制價(jià)格

地下勘探、隧道挖掘等領(lǐng)域，陀螺儀有助于精確測(cè)量地下的空間結(jié)構(gòu)和方向。陜西高精度航姿儀

垂直陀螺儀整個(gè)裝置內(nèi)部分為上下兩部分，上半艙容納陀螺儀的機(jī)電設(shè)備，下半艙則包含了所有的系統(tǒng)電子器件。上半艙的基本部件主要由陀螺轉(zhuǎn)子、常平架、角度傳感器、力矩器四個(gè)部分構(gòu)成。(1)陀螺轉(zhuǎn)子：常采用同步電機(jī)、磁滯電機(jī)、三相交流電機(jī)、無刷直流電機(jī)等拖動(dòng)方法來使陀螺轉(zhuǎn)子繞自轉(zhuǎn)軸高速旋轉(zhuǎn)，并使其轉(zhuǎn)速近似為常值。(2) 常平架：陀螺儀的內(nèi)、外框架，或稱內(nèi)、外環(huán)，它是使陀螺自轉(zhuǎn)軸獲得所需轉(zhuǎn)動(dòng)自由度的結(jié)構(gòu)，同時(shí)也是支撐整個(gè)陀螺儀運(yùn)轉(zhuǎn)的機(jī)械結(jié)構(gòu)。(3) 角度傳感器 ：用來測(cè)量陀螺儀內(nèi)外環(huán)以及框架轉(zhuǎn)軸之間的轉(zhuǎn)動(dòng)角度，此角度就是測(cè)量的飛機(jī)的姿態(tài)角。通常，陀螺系統(tǒng)中有兩組角度傳感器，一組安裝在框架上，一組安裝在外環(huán)相應(yīng)的支撐結(jié)構(gòu)上。(4) 力矩器：用來為主軸位置的修正提供修正力矩補(bǔ)償。在陀螺系統(tǒng)中，一般有兩組修正力矩器，分別安裝在框架和外環(huán)支撐殼體上。 陜西高精度航姿儀