陀螺仪原理和特性

xuxuhuen

陀螺仪原理和特性 [复制链接]

陀螺仪原理

　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。我们骑自行车其实也是利用了这个原理。轮子转得越快越不容易倒，因为车轴有一股保持水平的力量。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。

　在现实生活中，陀螺仪发生的进给运动是在重力力矩的作用下发生的。

陀螺仪特性

　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），另一是逆动性（precession），这两种特性都是建立在角动量守恒的原则下。

定轴性


　当陀螺转子以极高速度旋转时，就产生了惯性，这惯性使得陀螺转子的旋转轴保持在空间，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惯性。 其惯性随以下的物理量而改变：

　　1、转子质量愈大，惯性愈大

　　2、转子旋转半径愈大，惯性愈大

　　3、转子旋转速度愈大，惯性愈大。

逆动性


　在运转中的陀螺仪，如果外界施一作用或力矩在转子旋转轴上，则旋转轴并不沿施力方向运动，而是顺着转子旋转向前90度垂直施力方向运动，此现 象即是逆动性。

　　逆动性的大小也有三个影响的因素：

　　1、外界作用力愈大，其逆动性也愈大；

　　2、转子的质量惯性矩（moment of inertia）愈大，逆动性愈小；

　　3、转子的角速度愈大，逆动性愈小。

　　而逆动方向可根据逆动性原理取决于施力方向及转子旋转方向。

sensorexpert

不错，了解了。

coder09yu

请教一下楼主，陀螺仪在高速旋转的时候行驶的轨迹会是一个弧线，楼主可否画一个陀螺仪在旋转过程中力的分布图呢？

shakencity

V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。

heleijunjie72

很通俗的陀螺仪原理介绍，重要明白陀螺仪的基本知识，对理解卫星导航很有帮助