陀螺儀的原理

一個(gè)旋轉(zhuǎn)物體的旋轉(zhuǎn)軸所指的方向在不受外力影響時(shí)，是不會(huì)改變的。人們根據(jù)這個(gè)道理，用它來保持方向。然后用多種方法讀取軸所指示的方向，并自動(dòng)將數(shù)據(jù)信號(hào)傳給控制系統(tǒng)。我們騎自行車其實(shí)也是利用了這個(gè)原理。輪子轉(zhuǎn)得越快越不容易倒，因?yàn)檐囕S有一股保持水平的力量。現(xiàn)代陀螺儀可以準(zhǔn)確地確定運(yùn)動(dòng)物體的方位的儀器，光纖陀螺儀就得到了非常迅速的發(fā)展，激光諧振陀螺儀也有了很大的發(fā)展。光纖陀螺儀具有結(jié)構(gòu)緊湊，靈敏度高，工作可靠。光纖陀螺儀在很多的領(lǐng)域已經(jīng)完全取代了機(jī)械式的傳統(tǒng)的陀螺儀，成為現(xiàn)代導(dǎo)航儀器中的關(guān)鍵部件。微型光纖陀螺它是在機(jī)械陀螺儀的基礎(chǔ)上研制出來的，機(jī)械陀螺儀的結(jié)構(gòu)比較復(fù)雜，需要運(yùn)動(dòng)部件，且靈敏度不如它。光纖陀螺儀是光學(xué)陀螺儀的其中一種，主要利用光學(xué)的有關(guān)原理進(jìn)行工作，根據(jù)不同的硬件結(jié)構(gòu)與光學(xué)結(jié)構(gòu)又可以分為很多種。所以，選擇合適的光纖陀螺儀也是個(gè)技術(shù)問題。

陀螺儀的原理一個(gè)旋轉(zhuǎn)物體的旋轉(zhuǎn)軸所指的方向在不受外力影響時(shí)，是不會(huì)改變的。人們根據(jù)這個(gè)道理，用它來保持方向。然后用多種方法讀取軸所指示的方向，并自動(dòng)將數(shù)據(jù)信號(hào)傳給控制系統(tǒng)。我們騎自行車其實(shí)也是利用了這個(gè)原理。輪子轉(zhuǎn)得越快越不容易倒，因?yàn)檐囕S有一股保持水平的力量。它通過采用多層的匝數(shù)，來增強(qiáng)傳感器的薩格納克效應(yīng)。它可以提供比較高的測(cè)量精度，但是內(nèi)部的結(jié)構(gòu)十分復(fù)雜；而我們所說的諧振式光纖陀螺，則是一個(gè)升級(jí)版本了。它巧妙的選用比較短小的光導(dǎo)纖維，和功率較大的激光源件，來增強(qiáng)光纖陀螺的測(cè)量能力。這種通過諧振效應(yīng)來提高測(cè)量能力的方法，結(jié)構(gòu)也較為簡(jiǎn)單?，F(xiàn)代陀螺儀是一種能夠準(zhǔn)確地確定運(yùn)動(dòng)物體的方位的儀器，所以陀螺儀傳感器是現(xiàn)代航空，航海，航天等工業(yè)應(yīng)用中的必不可少的控制裝置。

由于光纖陀螺儀性能優(yōu)勢(shì)明顯，因此在非民用領(lǐng)域已經(jīng)廣泛應(yīng)用，基本取代了傳統(tǒng)機(jī)械陀螺儀。光纖陀螺儀以其牢固穩(wěn)定、耐沖擊、啟動(dòng)時(shí)間短、檢測(cè)靈敏度高、壽命長(zhǎng)、信號(hào)穩(wěn)定等優(yōu)點(diǎn)，成為慣性導(dǎo)航系統(tǒng)的核心傳感器。和激光、撓性等陀螺儀相比，光纖陀螺儀體積小、重量輕、可靠性高、性價(jià)比高；和MEMS陀螺儀相比，光纖陀螺儀的精度和性能具有很大的優(yōu)勢(shì)。