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自由�(zhuǎn)子陀螺儀
閱讀�5198時間�2017-10-13 09:58:35

    自由�(zhuǎn)子陀螺儀是指使用無接觸無框架支承的陀螺儀。轉(zhuǎn)子和殼體的支承部分通常為球�,轉(zhuǎn)子可相對殼體自由�(zhuǎn)�??梢圆捎渺o電支�、磁支承、靜壓或動壓氣體支承實現(xiàn)自由�(zhuǎn)子陀螺儀。這種陀螺儀的干擾力矩小,漂移率低,但機械加工精度要求極�,適用于高精度慣性導(dǎo)航系�(tǒng)�

簡介

    自由�(zhuǎn)子陀螺儀是無框架、無接觸支承的一類陀�。其支承部分通常為具有兩個轉(zhuǎn)動自由度的球形狀。如靜電陀�、超�(dǎo)陀螺和動壓氣浮陀螺等。此類陀螺可直接利用�(zhuǎn)子和殼體的相對運動來輸出信號,陀螺相對慣性空間的�(wěn)定性很�,測量精度也�?,F(xiàn)代動壓氣浮陀螺的漂移率可�0.01�/小時以上,靜電陀螺的漂移率可高達0.001�/小時。但是自由轉(zhuǎn)子陀螺儀�(jié)�(gòu)�(fù)�,對材料和加工工藝要求高,成本昂�,常用于高精度陀螺穩(wěn)定平臺和�(dǎo)航系�(tǒng)�

陀螺儀�(jié)�(gòu)

    一個簡化了的自由轉(zhuǎn)子陀螺儀的結(jié)�(gòu)如右圖所�。轉(zhuǎn)子是一種能獲得角動量的凸緣型轉(zhuǎn)�,繞固定的球支承具有任意的角自由�。所謂球支承,其作用相當(dāng)于一個萬向軸�。陀螺儀�(nèi)部空間中充有氣體,一般采用氫氣體或氮氣體。當(dāng)�(zhuǎn)子旋�(zhuǎn)的時候,氣體的有限粘性使上述氣體抽進球與轉(zhuǎn)子之間的氣隙。于是,就在靠近氣隙的狹窄的一邊形成一個高壓區(qū),這個高壓區(qū)支撐著轉(zhuǎn)�,力圖使�(zhuǎn)子對球保持定中心。因此,旋轉(zhuǎn)著的�(zhuǎn)子就浮在氣體薄膜上而不與球直接接觸�
    兩個非磁性材料做的感�(yīng)杯各安裝在轉(zhuǎn)子的一�。一個感�(yīng)杯就作為陀螺電機的�(zhuǎn)�,另一個感�(yīng)杯則是一個加精確力矩給陀螺轉(zhuǎn)子的機構(gòu)。自由轉(zhuǎn)子陀螺儀采用電容式傳感器來感受陀螺轉(zhuǎn)子繞垂直于標(biāo)稱旋�(zhuǎn)矢量的軸�(chǎn)生的角運��

�(yīng)用形�

    自由�(zhuǎn)子陀螺儀主要有內(nèi)�(zhuǎn)子式的靜電懸浮陀螺儀和外�(zhuǎn)子式的動壓氣浮陀螺儀。以下介紹動壓氣浮陀螺儀�
    動壓氣浮陀螺儀,一般簡稱動壓陀螺儀,用一個球形支承代替二自由度框架式陀螺的三對軸承,懸浮氣一個自由轉(zhuǎn)子,使其具有3個自由度。圖為自由陀螺儀與自由轉(zhuǎn)子陀螺儀支承方式對比�

自由陀螺儀與自由轉(zhuǎn)子陀螺儀支承方式對比
    動壓陀螺儀沒有框架�(jié)�(gòu),減少了儀表轉(zhuǎn)動部�,從而簡化了�(shè)�,減少了機械加工與裝配的工作�。動壓陀螺儀的轉(zhuǎn)子由一層氣膜支�,運�(zhuǎn)過程中完全沒有機械接觸和磨損,從而延長了陀螺儀的使用壽��

特點

    自由�(zhuǎn)子陀螺儀具有�(jié)�(gòu)簡單、沒有磨�、工作壽命長等優(yōu)點,但其角度活動范圍有限,而且�(dāng)�(zhuǎn)、定子相對位置不在零位時,電機驅(qū)動力矩對�(zhuǎn)子形成擾�,會限制其精��

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