我們都知道,只有當手機或攝像機相對“穩定”我們才能拍出精美的畫面或視頻。而能夠讓“穩拍器”始終保持穩定的主要秘密就是“加速度和陀螺儀”傳感器。為什么說“加速度和陀螺儀”傳感器是自拍神器的主要秘密呢?因為穩拍器的主要就是對“相機”姿態的檢測,然后根據“相機”的姿態變化實時的控制與“相機”連接的電機做相應動作,只要電機控制的夠快,就能保證“相機”始終穩定在固定位置。不管你的手左右晃動還是上下晃動,在穩拍神器的控制下你的“相機”就會雷打不動,從而拍出穩定的照片和畫面。陀螺儀的作用主要在于測量和記錄物體的角速度和方向變化,是導航和慣性導航系統中不可或缺的部分。高精度慣導使用方法
作為穩定器,陀螺儀器能使列車在單軌上行駛,能減小船舶在風浪中的搖擺,能使安裝在飛機或衛星上的照相機相對地面穩定等等。作為精密測試儀器,陀螺儀器能夠為地面設施、礦山隧道、地下鐵路、石油鉆探以及導彈發射井等提供準確的方位基準。陀螺儀在生活和特種領域都有重要作用。小到手機,大到衛星,都能見到它的身影。飛行器姿態控制是陀螺特性的重要應用,是定軸性的體現。垂直陀螺儀給飛行器建立地垂線基準,道理很簡單,飛行器在空中飛行過程中,不管姿態如何改變,垂直陀螺儀始終指向垂直方向不變,從而提供有關姿態角的信息。當然,由于陀螺自身漂移和環境變化,需要修正裝置隨時校準修正。高精度慣導使用方法陀螺儀可以用于運動追蹤和姿態識別,如體育訓練、虛擬現實等領域。
垂直陀螺儀(Vertical Gyroscope)存在各種類型航空儀表的慣性導航系統和基本輸進系統中,用來丈量航天器的側傾角度(橫滾)和俯仰角(姿態)。陀螺儀作為一種慣性測量器件,是慣性導航、慣性制導和慣性測量系統的主要部件,普遍應用于特種和民用領域。陀螺儀的原理很簡單,其基本原理和自行車能直立行走的原理一樣,主要部件是一個能快速旋轉的金屬輪,就是靠這個快速旋轉的輪子產生恒定的方向性,來指示或驅動或該變飛行器的飛行姿態,陀螺儀是靠陀螺輪高速旋轉而工作的。
陀螺儀在智能手機中的應用,陀螺儀的使用距離我們較近的就是我們的手機,陀螺儀在手機中的應用主要體現在以下幾個方面:導航。陀螺儀自被發明開始,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,很多專業手持式GPS上也裝了陀螺儀,如果手機上安裝了相應的軟件,導航能力絕不亞于很多船舶、飛機上用的導航儀。還可以實現GPS的慣性導航:當汽車行駛到隧道或城市高大建筑物附近,沒有GPS訊號時,可以通過陀螺儀來測量汽車的偏航或直線運動位移,從而繼續導航。陀螺儀在航空航天領域中,可以用于飛行器的姿態控制和導航定位。
其穩定性隨以下的物理量而改變:1、轉子的轉動慣量愈大,穩定性愈好;2、轉子角速度愈大,穩定性愈好。所謂的“轉動慣量”,是描述剛體在轉動中的慣性大小的物理量。當以相同的力矩分別作用于兩個繞定軸轉動的不同剛體時,它們所獲得的角速度一般是不一樣的,轉動慣量大的剛體所獲得的角速度小,也就是保持原有轉動狀態的慣性大;反之,轉動慣量小的剛體所獲得的角速度大,也就是保持原有轉動狀態的慣性小。進動性,當轉子高速旋轉時,若外力矩作用于外環軸,陀螺儀將繞內環軸轉動;若外力矩作用于內環軸,陀螺儀將繞外環軸轉動。其轉動角速度方向與外力矩作用方向互相垂直。這種特性,叫做陀螺儀的進動性。進動性的大小有三個影響的因素:1、外界作用力愈大,其進動角速度也愈大;2、轉子的轉動慣量愈大,進動角速度愈??;3、轉子的角速度愈大,進動角速度愈小。機械陀螺儀通過物體的旋轉來測量角速度,而光學陀螺儀則利用光的干涉原理來測量。高精度慣導使用方法
陀螺儀可以用于船舶和航空器的姿態穩定控制,提高航行的安全性和穩定性。高精度慣導使用方法
陀螺穩定平臺,以陀螺儀為主要元件,使被穩定對象相對慣性空間的給定姿態保持穩定的裝置。穩定平臺通常利用由外環和內環構成制平臺框架軸上的力矩器以產生力矩與干擾力矩平衡使陀螺儀停止旋進的穩定平臺稱為動力陀螺穩定器。陀螺穩定平臺根據對象能保持穩定的轉軸數目分為單軸、雙軸和三軸陀螺穩定平臺。陀螺穩定平臺可用來穩定那些需要精確定向的儀表和設備,如測量儀器、天線等,并已普遍用于航空和航海的導航系統及火控、雷達的萬向支架支承。根據不同原理方案使用各種類型陀螺儀為元件。其中利用陀螺旋進產生的陀螺力矩抵抗干擾力矩,然后輸出信號控、照相系統。高精度慣導使用方法