陀螺仪传感器

陀螺仪传感器

对于不熟悉这类产品

的人来说，陀螺仪传感器

是一个简单易用的基于自

由空间移动和手势的定位

和控制系统。在假象的平

面上挥动鼠标，屏幕上的

光标就会跟着移动，并可

以绕着链接画圈和点击按

键。当你正在演讲或离开

桌子时，这些操作都能够

很方便地实现。陀螺仪传

感器原本是运用到直升机模型上的，现在已经被广泛运用于手机这类移动便携设备上（IPHONE的三轴陀螺仪技术）。

基本类型

根据框架的数目和支承的形式以及附件的性质决定陀螺仪的类型有：三自由度陀螺仪(具有内、外两个框架，使转子自转轴具有两个转动自由度。在没有任何力矩装置时，它就是一个自由陀螺仪)。

二自由度陀螺仪(只有一个框架，使转子自转轴具有一个转动自由度)

从力学的观点近似的分析陀螺的运动时，可以把它看成是一个刚体，刚体上有一个万向支点，而陀螺可以绕着这个支点作三个自由度的转动，所以陀螺的运动是属于刚体绕一个定点的转动运动。更确切地说，一个绕对称铀高速旋转的飞轮转子叫陀螺。将陀螺安装在框架装置上，使陀螺的自转轴有角转动的自由度，这种装置的总体叫做陀螺仪，

陀螺仪的基本部件有：

（1）陀螺转子（常采用同步电机、磁滞电机、三相交流电机等拖动方法来使陀螺转子绕自转轴高速旋转，并见其转速近似为常值）；

（2）内、外框架（或称内、外环，它是使陀螺自转轴获得所需角转动自由度的结构）；

（3）附件（是指力矩马达、信号传感器等）。

原理

陀螺仪的原理就是，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。现代陀螺仪是一种能够精确地确定运

动物体的方位的仪器，它是现代航空，航海，航天和国防工业中广泛使用

的一种惯性导航仪器。传统的惯性陀螺仪主要是指机械式的陀螺仪，机械

式的陀螺仪对工艺结构的要求很高，结构复杂，它的精度受到了很多方面

的制约。自从上个世纪七十年代以来，现代陀螺仪的发展已经进入了一个

全新的阶段。70年代提出了现代光纤陀螺仪的基本设想，到八十年代以后，

光纤陀螺仪就得到了非常迅速的发展，

与此同时激光谐振陀螺仪也有了很大

的发展。由于光纤陀螺仪具有结构紧

凑，灵敏度高，工作可靠等等优点，

所以目前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。和

光纤陀螺仪同时发展的除了环式激光

陀螺仪外，还有现代集成式的振动陀螺仪，集成式的振动陀螺仪具有更高

的集成度，体积更小，也是现代陀螺仪的一个重要的发展方向。

陀螺仪传感器应用领域

以及发展方向

现代陀螺仪是一种能够精

确地确定运动物体的方位的仪器，

它是现代航空，航海，航天和国防

工业中广泛使用的一种惯性导航

仪器，它的发展对一个国家的工业，

国防和其它高科技的发展具有十分重要的战略意义。传统的惯性陀螺仪主要是指机械式的陀螺仪，机械式的陀螺仪对工艺结构的要求很高，结构复杂，它的精度受到了很多方面的制约。自从上个世纪七十年代以来，现代陀螺仪的发展已经进入了一个全新的阶段。1976年科学家提出了现代光纤

陀螺仪的基本设想，到八十年代以后，现

代光纤陀螺仪就得到了非常迅速的发展，

与此同时激光谐振陀螺仪也有了很大的

发展。由于光纤陀螺仪具有结构紧凑，灵

敏度高，工作可靠等等优点，所以目前光

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。和光纤陀螺仪同时发展

的除了环式激光陀螺仪外，还有现代集成

式的振动陀螺仪，集成式的振动陀螺仪具

有更高的集成度，体积更小，也是现代陀

螺仪的一个重要的发展方向。