吉林抗電磁慣導

誰能講講陀螺儀的原理？機械轉子式陀螺儀的主要構造是高速旋轉的陀螺轉子和陀螺主軸。通過在陀螺主軸上安裝內環(huán)架，即可構成單自由度陀螺儀（總共兩自由度）。若再在外環(huán)架之外添加一環(huán)，則形成雙自由度陀螺儀（共有三自由度）。再輔以驅動陀螺轉子高速旋轉的力矩馬達和信號傳感器等組件，一個完整的陀螺儀就誕生了。機械轉子陀螺儀主要依賴角動量守恒定律中的定軸性和進動性兩大特性來進行角速度測量。（1）定軸性指的是陀螺轉子在高速旋轉且沒有外力作用時，其自轉軸在慣性空間中會保持穩(wěn)定不變的指向，即始終指向一個固定的方向。（2）進動性則表現為當陀螺轉子高速旋轉時，若外力矩作用于外環(huán)軸，陀螺主軸將繞內環(huán)轉動；若外力矩作用于內環(huán)軸，陀螺主軸將繞外環(huán)轉動。這種轉動角速度的方向與外力矩的作用方向是相互垂直的。陀螺儀的制造材料和技術不斷發(fā)展，使其在精度、尺寸、重量等方面不斷突破。吉林抗電磁慣導

MEMS陀螺儀，即硅微機電陀螺儀，絕大多數的MEMS陀螺儀依賴于相互正交的振動和轉動引起的交變科里奧利力。MEMS(Micro-Electro-MechanicalSystems)是指集機械元素、微型傳感器、微型執(zhí)行器以及信號處理和控制電路、接口電路、通信和電源于一體的完整微型機電系統(tǒng)。MEMS陀螺儀是利用coriolis定理，將旋轉物體的角速度轉換成與角速度成正比的直流電壓信號，其主要部件通過摻雜技術、光刻技術、腐蝕技術、LIGA技術、封裝技術等批量生產的。吉林抗電磁慣導陀螺儀可以實現自動駕駛和無人駕駛技術，提供準確的定位和導航功能。

集成光學陀螺儀，隨著集成光路的發(fā)展，可在單塊芯片上實現非常復雜的功能，可以將幾毫米直徑的集成環(huán)形腔激光器、光電檢測電路都集成在同一芯片上，作為集成光學陀螺儀的敏感元件，這樣可以較大程度上減小現有光學陀螺儀的質量和尺寸，降低成本和功耗，更好地控制熱效應，增加可靠性，因此利用集成光學技術制造的光學陀螺儀具有良好的發(fā)展前景。目前，圍繞著集成環(huán)形腔激光器已經展開了普遍的研究，但是關鍵技術還有待突破。此外，包括核磁諧振和超流體等的頂端技術也已經得到了驗證，未來也將在新型陀螺儀上得到應用。將一個陀螺放置在桌面上，它會向一個方向傾倒，但如果將其旋轉起來，它便能夠穩(wěn)穩(wěn)地立在桌子上，只要旋轉不止，它就不會傾倒。

陀螺儀是智能手機不可或缺的一個重要部件，沒有陀螺儀，那么智能手機的多數功能基本無法實現，因為很多功能都需要精確了解手機的具體姿態(tài)。雖說手機少不了陀螺儀，但怎么看，我們的手機里都不像是裝備了這個東西，因為手機內部的空間實在是有限，似乎沒有安裝這個東西的地方。事實上如果我們將手機拆開，確實也看不到陀螺儀，這是怎么回事呢？手機中的確安裝有陀螺儀，但是手機中的陀螺儀與剛才我們所講的陀螺儀并不相同，它雖然也叫做陀螺儀，但與陀螺就沒有什么關系了，從外觀上來看，它就是一個邊長只有幾毫米的黑色小方塊。現代陀螺儀采用微電子技術，實現小型化、集成化和智能化，提高系統(tǒng)性能。

陀螺儀有什么用？1、導航。陀螺儀自被發(fā)明開始，就用于導航，先是德國人將其應用在V1、V2火箭上，因此，如果配合GPS，手機的導航能力將達到前所未有的水準。實際上，目前很多專業(yè)手持式GPS上也裝了陀螺儀。2、可以和手機上的攝像頭配合使用，比如防抖，這會讓手機的拍照攝像能力得到很大的提升。3、各類游戲的傳感器 ，比如飛行游戲、體育類游戲，甚至包括一些頭一視角類射擊游戲，陀螺儀完整監(jiān)測游戲者手的位移，從而實現各種游戲操作效果。4、可以用作輸入設備，陀螺儀相當于一個立體的鼠標，這個功能和第三大用途中的游戲傳感器很類似，甚至可以認為是一種類型。虛擬現實（VR）設備中，陀螺儀用于捕捉用戶頭部運動，提供沉浸式體驗。云南船用航姿儀

陀螺儀可以用于機器人的姿態(tài)控制和運動規(guī)劃，提高機器人的靈活性和精確性。吉林抗電磁慣導

明白了科里奧利力，就可以來說說微機電陀螺儀了。微機電陀螺儀內的主體就是一個質量塊，這個質量塊會在交替變化的電壓作用下做來回振蕩運動，這種運動本質上就是一種直線運動，當陀螺儀開始轉動時，受科里奧利力的影響，這個水平振蕩的陀螺儀就會發(fā)生偏轉，也就是說此時它不只有水平運動，還有垂直運動。運動方式的改變會使電容值發(fā)生微小的變化，而通過感知這種微小的變化就可以了解物體姿態(tài)的變化。當然，單個微機電陀螺儀只能感知一個方向上的姿態(tài)變化，但在手機中裝上兩三個，就能夠全方面準確識別手機的姿態(tài)，畢竟這個東西很小，也不占什么地方。吉林抗電磁慣導