陀螺仪原理

H k
积分（转角）陀螺仪工作原理
• 积分陀螺仪时用来测量运动体转角的单自由度陀 螺仪。 • 当载体绕Y轴有角速度ω时，载体将在Y轴上产生 力矩My。在My的作用下，使陀螺仪做趋向外力矩 的进动，当框架有转 . 动角速度 时，阻尼装 置将产生一个与其成正 比的阻尼力矩Mc。当 动角速度和载体旋转角 速度相等时，阻尼力矩 和外力矩相等，有： t
• 进动性：在外力矩的作用下，陀螺仪主轴 转动方向与外力矩方向垂直，叫做陀螺仪 的进动性。即若外力矩施加于外环轴，陀 螺仪将绕内环轴转动，施加于内环轴将绕 外环轴转动。
微分（速率）陀螺仪工作原理
• 当载体绕Y轴有角速度ω时，载体将在Y轴上产生力 矩My。在My的作用下，使陀螺仪做趋向外力矩的 进动，即陀螺仪绕X轴转过β角，此时弹簧会在X轴 产生力矩，同理弹簧力矩 又使陀螺仪产生绕Y轴的进 动。随着β角增大，弹簧力 矩也逐渐增大。稳态时， 弹簧力矩所造成的进动角 速度和旋转角速度一致， 此时弹簧力矩kβ与陀螺力 矩Hω相平衡，可得：

H c
dt
0
陀螺仪原理
• 凡是绕回转体的对称高速旋转的物体都可称为 陀螺。 • 把高速旋转的陀螺安 装在一个悬挂装置上， 使陀螺主轴在空间具有 一个或两个转动自由度 ，就构成了陀螺仪。
• 陀螺仪有两个最主要的特征——稳定指向性和 进动性。
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
• 稳定指向性（定轴性）：当转子绕其主轴 高速旋转是，不论陀螺仪的底座如何倾斜 或摇摆，陀螺仪主轴将在惯性空间保持方 位不变。