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陀螺仪的工作原理 请问什么是MEMS陀螺它的原理,以及分类。

2023-04-30 05:56:05 互联网 未知 科技

 陀螺仪的工作原理 请问什么是MEMS陀螺它的原理,以及分类。

陀螺仪的工作原理??

原发布者:易发表网
陀螺原理摘要:陀螺,神奇的物体。尽管它的支承点很小,旋转时它却不会倒下,是什么原因导致陀螺能站立稳定旋转呢?关键词:陀螺稳定旋转静止的陀螺内部分子之间的分子力处于平衡状态,可以不考虑分子内力的作用,各分子所受重力的合力(重心)就处在距桌面有一定高度的质心位置。由于陀螺的支承点与桌面的接触面积很小,它的稳度很低,在重力作用下,静止陀螺很难站直而极易倒下。旋转陀螺内部分子受离心惯力影响,分子受力始终处于变化状态之中。不同位置的分子受力的大小、方向都在不断地发生变化。单个分子所受合力不仅仅是重力,而是分子内力与重力的矢和。从而维系着各分子作圆周运动。其作用效果就是将所有分子受力的合力作用点被转移到了支承点(先不考虑桌面的支持力),其大小就等于陀螺的重量,并和桌面的支持力取得力的平衡。我们可以认为旋转陀螺的重力作用点(重心)被转移到了支承点。

我们来做一个简单的实验,取一个60g重的铁制陀螺,让它在电子秤上稳定旋转,为了提高它的说服力,我们使该陀螺的转轴偏离竖直方向θ>20°(如图1)。我们观察到陀螺一方面绕转轴自转,另一方面转轴绕竖直方向作圆锥运动。而此时,电子秤的读数仍为60g。实验中,我采用了自制铁陀螺,限于制作水平,它稳定旋转时,最大偏角约300,并采用了超市用的,精度为1g的电子秤。考虑到陀螺在电子秤上旋转时可能会有振动产生,我预想实验会有2~3g的误差,令我惊奇的是,实验竟是零误差。这个实验说明了什么问题呢?此时,陀螺与电

请问什么是MEMS陀螺?它的原理,以及分类。

就是微机械陀螺仪,可用来测量角加速度等,主要用于航空方面。

陀螺仪基本上就是运用物体高速旋转时,角动量很大,旋转轴会一直稳定指向一个方向的性质,所制造出来的定向仪器。不过它必需转得够快,或者惯量够大(也可以说是角动量要够大)。不然,只要一个很小的力矩,就会严重影响到它的稳定性。就像前面第四页的活动中,我们可以轻易的改变旋转中车轮转轴的方向一样。所以设置在飞机、飞弹中的陀螺仪是靠内部所提供的动力,使其保持高速转动。
陀螺仪通常装置在除了要定出东西南北方向,还要能判断上方跟下方的交通工具或载具上,像是飞机、飞船、飞弹、人造卫星、潜艇......等等。它是航空、航海及太空导航系统中判断方位的主要依据。这是因为在高速旋转下,陀螺仪的转轴稳定的指向固定方向,将此方向与飞行器的轴心比对后,就可以精确得到飞机的正确方向。罗盘不能取代陀螺仪,因为罗盘只能确定平面的方向;另方面陀螺仪也比传统罗盘方便可靠,因为传统罗盘是利用地球磁场定向,所以会受到矿物分布干扰,例如受到飞机的机身或船身含铁物质的影响;另方面在两极也会因为地理北极跟地磁北极的不同而出现很大偏差,所以目前航空、航海都已经以陀螺仪以及卫星导航系统作为定向的主要仪器。

可参考:http://baike.baidu.com/view/58048.htm

请问陀螺仪的设计原理和工作原理。谢谢

陀螺仪基本上就是运用物体高速旋转时,角动量很大,旋转轴会一直稳定指向一个方向的性质,所制造出来的定向仪器。不过它必需转得够快,或者惯量够大(也可以说是角动量要够大)。不然,只要一个很小的力矩,就会严重影响到它的稳定性。就像我们可以轻易的改变旋转中车轮转轴的方向一样。所以设置在飞机、飞弹中的陀螺仪是靠内部所提供的动力,使其保持高速转动。
陀螺仪通常装置在除了要定出东西南北方向,还要能判断上方跟下方的交通工具或载具上,像是飞机、飞船、飞弹、人造卫星、潜艇......等等。它是航空、航海及太空导航系统中判断方位的主要依据。这是因为在高速旋转下,陀螺仪的转轴稳定的指向固定方向,将此方向与飞行器的轴心比对后,就可以精确得到飞机的正确方向。罗盘不能取代陀螺仪,因为罗盘只能确定平面的方向;另方面陀螺仪也比传统罗盘方便可靠,因为传统罗盘是利用地球磁场定向,所以会受到矿物分布干扰,例如受到飞机的机身或船身含铁物质的影响;另方面在两极也会因为地理北极跟地磁北极的不同而出现很大偏差,所以目前航空、航海都已经以陀螺仪以及卫星导航系统作为定向的主要仪器。

陀螺仪工作原理,最好附图。

陀螺仪,是一种用来感测与维持方向的装置,基於角动量不灭的理论设计出来的。陀螺仪主要是由一个位於轴心可以旋转的轮子构成。 陀螺仪一旦开始旋转,由於轮子的角动量,陀螺仪有抗拒方向改变的趋向。陀螺仪多用於导航、定位等系统。 1850年法国的物理学家福柯(J.Foucault)为了研究地球自转,首先发现高速转动中的转子(rotor),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。

什么是MEMS陀螺仪技术?

MEMS陀螺仪即硅微机电陀螺仪,绝大多数的MEMS陀螺仪依赖于相互正交的振动和转动引起的交变科里奥利力。MEMS (Micro-Electro-Mechanical Systems)是指集机械元素、微型传感器、微型执行器以及信号处理和控制电路、接口电路、通信和电源于一体的完整微型机电系统。

mems陀螺仪的特点:
  MEMS陀螺仪是利用 coriolis 定理,将旋转物体的角速度转换成与角速度成正比的直流电压信号,其核心部件通过掺杂技术、光刻技术、腐蚀技术、LIGA技术、封装技术等批量生产的,它主要特点是  1. 体积小、重量轻,其边长都小于 1mm,器件核心的重量仅为1.2mg。  2. 成本低  3. 可靠性好,工作寿命超过 10 万小时,能承受1000g 的冲击。  4. 测量范围大

陀螺仪的工作原理是什么~最好能详细点~现在的振动陀螺仪的呢?

陀螺旋转的时候自传轴始终指着一个方向
这就是它的基本工作原理
改变方向需要额外施加外力,因此陀螺仪一般都是和外界保持很小的作用方式,一般被摩擦力很小的转轴系统悬挂
比较高精度的还会用到激光陀螺仪

电子陀螺仪的工作原理是什么?

陀螺仪的工作原理是:当一个正在旋转的物体,它的旋转轴正在指着的方向没有受到外力的影响的时候,它是不会有任何改变的。而就是以这个原理作为依据,用它来保持一定的方向的。它也是根据这个原理而制造出来的。在正常工作的时候,为了让它可以高速旋转,需要给它一个外力,这个速度一般可以达到每一分钟可以有几十万转,因此,它可以持续工作的时间还是比较长的,接着使用不同的方法来记录下旋转轴指示的方向,同时自动地把数据信号送到控制系统中。
目前,一般把陀螺仪分为激光陀螺、光纤陀螺、微机械陀螺和压电陀螺,这些都是属于电子式的,可跟GPS、磁阻芯片以及加速度计一起制造成为惯性导航控制系统。