企业视频展播,请点击播放视频作者:廊坊市航新仪器仪表有限公司
陀螺仪的原理
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。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。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。现代陀螺仪可以准确地确定运动物体的方位的仪器,光
小型光纤陀螺
企业视频展播,请点击播放
视频作者:廊坊市航新仪器仪表有限公司
陀螺仪的原理
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。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。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。
现代陀螺仪可以准确地确定运动物体的方位的仪器,光纤陀螺仪就得到了非常迅速的发展,激光谐振陀螺仪也有了很大的发展。光纤陀螺仪具有结构紧凑,灵敏度高,工作可靠。光纤陀螺仪在很多的领域已经完全取代了机械式的传统的陀螺仪,成为现代导航仪器中的关键部件。小型光纤陀螺它是在机械陀螺仪的基础上研制出来的,机械陀螺仪的结构比较复杂,需要运动部件,且灵敏度不如它。光纤陀螺仪是光学陀螺仪的其中一种,主要利用光学的有关原理进行工作,根据不同的硬件结构与光学结构又可以分为很多种。所以,选择合适的光纤陀螺仪也是个技术问题。
在近几十年里,常用的陀螺仪包括框架陀螺、液浮陀螺和挠性陀螺这些含有转子的机械陀螺,他们的工作都是基于转动部件在高速旋转时产生的大角惯量来测量角运动的。光纤陀螺凭借着其无比的优势开始渐渐占领了传统机械陀螺的应用领域。并随着实践的推移,精度也在不断提高。
主要的优势:
无运动部件,使用寿命长;
不受地球引力变化影响;
全固化结构、抗冲击能力强;
工艺相对简单,价格便宜;
测量动态范围大、无预热时间、启动时间短。
陀螺的应用领域主要是由陀螺零偏稳定性决定的。正是因为这些优点的存在, 光纤陀螺在今后相当长的一段时间内会成为陀螺市场上的主要产品。基于捷联式惯导系统的光纤陀螺仪罗经其旋转轴与船舶坐标系的三个轴相对应,它不仅可以作为航向的信息源,实现自动找北、指北,而且还可以得出航向回转速率、横、纵摇角度和航向的旋转速率等可靠数据,进一步推动船舶自动化发展、保证船舶的操纵效果和保证航行安全。
光纤陀螺的基本工作原理来自Sagnac效应。Sagnac效应是相对于惯性空间转动的闭环光路中断传播光的一种普遍的相关效应,即在同一闭合光路中从同一光源发出的两束特征相同的光,以互为相反的方向传输并后汇聚到同一探测点;若绕垂直于闭合光路所在平面的垂线,相对惯性空间存在着旋转角速度,则正、反两束光走过的光程不等,产生光程差。光纤陀螺仪与传统的机械陀螺仪相比,优点是全固态,没有旋转部件和摩擦部件,寿命长,动态范围大,瞬时启动,结构简单,尺寸小,重量轻。与激光陀螺仪相比,光纤陀螺仪没有闭锁问题,也不用在石英块精密加工出光路,成本低。
伴随着光导纤维和光纤通信技术发展而出现的光纤传感器,其传感灵敏度要比传统传感器高许多倍,而且它可以在高电压、大噪声、高温、强腐蚀性等很多特殊环境下正常工作,还可以与光纤遥感、遥测技术配合,形成光纤遥感系统和光纤遥测系统。光纤陀螺即光纤角速度传感器,它是各种光纤传感器中有希望推广 应用的一种。光纤陀螺和环形激光陀螺一样,具有无机械活动部件、无预热 时间、不敏感加速度、动态范围宽、数字输出、体积小等优点。小型光纤陀螺产品优势自主可控,精度高、重复性好、可靠性高,体积小、重量轻、功耗低,优异的环境适应性。现代光纤陀螺仪是一种能够准确地确定运动物体方位的仪器,它是现代航空,航海,航天和工业中广泛使用的一种惯性导航仪器,它的发展对一个的工业,和其它高科技的发展具有十分重要的战略意义。
(作者: 来源:)