陀螺儀的基本原理
陀螺儀偵測的是角速度,其工作原理基於科里奧利力的原理:當一個物體在座標系中直線移動時,假設座標系做一個旋轉,那麼在旋轉的過程中,物體會感受到一個垂直的力和垂直方向的加速度。陀螺儀在工作時要給它一個力,使它快速旋轉起來,一般能達到每分鐘幾十萬轉,可以工作很長時間。然後用多種方法讀取軸所指示的方向,並自動將數據信號傳給控制系統。
陀螺儀,是一個圓形的中軸的結合體。而事實上,靜止與運動的陀螺儀本身並無區別,如果靜止的陀螺儀本身絕對平衡的話,拋除外在因素陀螺儀是可以不依靠旋轉便能立定的。而如果陀螺儀本身尺寸不平衡的話,在靜止下就會造成陀螺儀模型傾斜跌倒,因此不均衡的陀螺儀必然依靠旋轉來維持平衡。
陀螺儀本身與引力有關,因爲引力的影響,不均衡的陀螺儀,重的一端將向下運行,而輕的一端向上。在引力場中,重物下降的速度是需要時間的,物體墜落的速度遠遠慢於陀螺儀本身旋轉的速度時,將導致陀螺儀偏重點,在旋轉中不斷的改變陀螺儀自身的平衡,並形成一個向上旋轉的速度方向。當然,如果陀螺儀偏重點太大,陀螺儀自身的左右互作用力也將失效。
而在旋轉中,陀螺儀如果遇到外力導致,陀螺儀轉輪某點受力。陀螺儀會立刻傾斜,而陀螺儀受力點的勢能如果低於陀螺儀旋轉時速,這時受力點,會因爲陀螺儀傾斜,在旋轉的推動下,陀螺儀受力點將從斜下角,滑向斜上角。而在向斜上角運行時,陀螺儀受力點的勢能還在向下運行。這就導致陀螺儀到達斜上角時,受力點的剩餘勢能將會將在位於斜上角時,勢能向下推動。
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