吉林抗電磁慣導(dǎo)

誰能講講陀螺儀的原理？機(jī)械轉(zhuǎn)子式陀螺儀的主要構(gòu)造是高速旋轉(zhuǎn)的陀螺轉(zhuǎn)子和陀螺主軸。通過在陀螺主軸上安裝內(nèi)環(huán)架，即可構(gòu)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(qū)動(dòng)陀螺轉(zhuǎn)子高速旋轉(zhuǎn)的力矩馬達(dá)和信號(hào)傳感器等組件，一個(gè)完整的陀螺儀就誕生了。機(jī)械轉(zhuǎn)子陀螺儀主要依賴角動(dòng)量守恒定律中的定軸性和進(jìn)動(dòng)性兩大特性來進(jìn)行角速度測(cè)量。（1）定軸性指的是陀螺轉(zhuǎn)子在高速旋轉(zhuǎn)且沒有外力作用時(shí)，其自轉(zhuǎn)軸在慣性空間中會(huì)保持穩(wěn)定不變的指向，即始終指向一個(gè)固定的方向。（2）進(jìn)動(dòng)性則表現(xiàn)為當(dāng)陀螺轉(zhuǎn)子高速旋轉(zhuǎn)時(shí)，若外力矩作用于外環(huán)軸，陀螺主軸將繞內(nèi)環(huán)轉(zhuǎn)動(dòng)；若外力矩作用于內(nèi)環(huán)軸，陀螺主軸將繞外環(huán)轉(zhuǎn)動(dòng)。這種轉(zhuǎn)動(dòng)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(shù)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(dǎo)

MEMS陀螺儀，即硅微機(jī)電陀螺儀，絕大多數(shù)的MEMS陀螺儀依賴于相互正交的振動(dòng)和轉(zhuǎn)動(dòng)引起的交變科里奧利力。MEMS(Micro-Electro-MechanicalSystems)是指集機(jī)械元素、微型傳感器、微型執(zhí)行器以及信號(hào)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(jī)電系統(tǒng)。MEMS陀螺儀是利用coriolis定理，將旋轉(zhuǎn)物體的角速度轉(zhuǎn)換成與角速度成正比的直流電壓信號(hào)，其主要部件通過摻雜技術(shù)、光刻技術(shù)、腐蝕技術(shù)、LIGA技術(shù)、封裝技術(shù)等批量生產(chǎn)的。吉林抗電磁慣導(dǎo)陀螺儀可以實(shí)現(xiàn)自動(dòng)駕駛和無人駕駛技術(shù)，提供準(zhǔn)確的定位和導(dǎo)航功能。

集成光學(xué)陀螺儀，隨著集成光路的發(fā)展，可在單塊芯片上實(shí)現(xiàn)非常復(fù)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(cè)電路都集成在同一芯片上，作為集成光學(xué)陀螺儀的敏感元件，這樣可以較大程度上減小現(xiàn)有光學(xué)陀螺儀的質(zhì)量和尺寸，降低成本和功耗，更好地控制熱效應(yīng)，增加可靠性，因此利用集成光學(xué)技術(shù)制造的光學(xué)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(jīng)展開了普遍的研究，但是關(guān)鍵技術(shù)還有待突破。此外，包括核磁諧振和超流體等的頂端技術(shù)也已經(jīng)得到了驗(yàn)證，未來也將在新型陀螺儀上得到應(yīng)用。將一個(gè)陀螺放置在桌面上，它會(huì)向一個(gè)方向傾倒，但如果將其旋轉(zhuǎn)起來，它便能夠穩(wěn)穩(wěn)地立在桌子上，只要旋轉(zhuǎn)不止，它就不會(huì)傾倒。

陀螺儀是智能手機(jī)不可或缺的一個(gè)重要部件，沒有陀螺儀，那么智能手機(jī)的多數(shù)功能基本無法實(shí)現(xiàn)，因?yàn)楹芏喙δ芏夹枰_了解手機(jī)的具體姿態(tài)。雖說手機(jī)少不了陀螺儀，但怎么看，我們的手機(jī)里都不像是裝備了這個(gè)東西，因?yàn)槭謾C(jī)內(nèi)部的空間實(shí)在是有限，似乎沒有安裝這個(gè)東西的地方。事實(shí)上如果我們將手機(jī)拆開，確實(shí)也看不到陀螺儀，這是怎么回事呢？手機(jī)中的確安裝有陀螺儀，但是手機(jī)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(guān)系了，從外觀上來看，它就是一個(gè)邊長(zhǎng)只有幾毫米的黑色小方塊?，F(xiàn)代陀螺儀采用微電子技術(shù)，實(shí)現(xiàn)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(dǎo)航。陀螺儀自被發(fā)明開始，就用于導(dǎo)航，先是德國(guó)人將其應(yīng)用在V1、V2火箭上，因此，如果配合GPS，手機(jī)的導(dǎo)航能力將達(dá)到前所未有的水準(zhǔn)。實(shí)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(jī)上的攝像頭配合使用，比如防抖，這會(huì)讓手機(jī)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(cè)游戲者手的位移，從而實(shí)現(xiàn)各種游戲操作效果。4、可以用作輸入設(shè)備，陀螺儀相當(dāng)于一個(gè)立體的鼠標(biāo)，這個(gè)功能和第三大用途中的游戲傳感器很類似，甚至可以認(rèn)為是一種類型。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)。云南船用航姿儀

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

明白了科里奧利力，就可以來說說微機(jī)電陀螺儀了。微機(jī)電陀螺儀內(nèi)的主體就是一個(gè)質(zhì)量塊，這個(gè)質(zhì)量塊會(huì)在交替變化的電壓作用下做來回振蕩運(yùn)動(dòng)，這種運(yùn)動(dòng)本質(zhì)上就是一種直線運(yùn)動(dòng)，當(dāng)陀螺儀開始轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，受科里奧利力的影響，這個(gè)水平振蕩的陀螺儀就會(huì)發(fā)生偏轉(zhuǎn)，也就是說此時(shí)它不只有水平運(yùn)動(dòng)，還有垂直運(yùn)動(dòng)。運(yùn)動(dòng)方式的改變會(huì)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(dāng)然，單個(gè)微機(jī)電陀螺儀只能感知一個(gè)方向上的姿態(tài)變化，但在手機(jī)中裝上兩三個(gè)，就能夠全方面準(zhǔn)確識(shí)別手機(jī)的姿態(tài)，畢竟這個(gè)東西很小，也不占什么地方。吉林抗電磁慣導(dǎo)