ть. Прецесія викличе коріолісову силу, момент якої скомпенсірует момент зовнішньої сили (гіроскопічний момент). Гіроскопічний ефект обертових тіл є прояв корінного властивості матерії - її інерційності.
Спрощено, поведінка гіроскопа описується рівнянням:
Вібраційні гіроскопи
вібрації про нний гіроскоп , прилад для визначення кутової швидкості об'єкту, що містить реагуючі на обертання об'єкта вібруючі деталі. Розрізняють вібраційні гіроскопи стрижневого і роторного типу. У стрижневого типу чутливим елементом є деякі вібруючі маси, наприклад стрижні, подібні гілкам камертона. Один з вібраційного гіроскопа стрижневого типу, що отримав практичне застосування, називається гіротроном. Його чутливим елементом є вібратор, що складається зі стрижнів , пружного торсиона зв'язує стрижні з підставою вібратора, пластинки , жорстко скріпляє з торсионом і переміщається в поле котушок, укріплених на підставі. Гілки вібратора-камертона за допомогою спеціальної електричної. схеми наводяться в коливальний рух. Якщо при цьому об'єкт разом з підставою вібратора повертається навколо осі з кутовою швидкістю w V, то виникає момент Коріоліса сил інерції, що викликає крутильні коливання вібратора навколо осі. При цьому пластинка коливається між котушками; амплітуда коливань пропорційна кутовий швидкості w V. Значення w V знімають з котушок за допомогою радіотехнічних методів. Прилад володіє рядом достоїнств: відсутність карданова підвісу, обертаються і труться; наявність однієї осі чутливості; лінійність показань; висока надійність. Принцип роботи роторного вібраційного гіроскопа аналогічний, але замість стрижнів і пластин вібруючим елементом є обертовий ротор з пружним підвісом. Проте створення цього гіроскопа пов'язане з рядом технічних труднощів. Можливості застосування гіроскопа вельми різноманітні. Найбільш просто прилад використовується в якості вимірювача кутової швидкості об'єкта. Вібраційні гіроскопи можуть також знайти застосування в системах гіроскопічної стабілізації, в інерційних навігаційних системах і ін. Областях гіроскопічної техніки.
Різновиди
· Гіроскоп на МАКС - 2009
· П'єзоелектричні гіроскопи.
· Твердотільні хвильові гіроскопи. Робота одного з різновидів твердотільних хвильових гіроскопів розроблені з 80-х рр. компаніями GE Marconi, GE Ferranti (СБ), Watson Industires Inc. (США), Inertial Engineering Inc. (США) Innalabs, та іншими засновані на управлінні двома стоячими хвилями у фізичному тілі - резонаторі, який може бути як осесиметричним, так і циклічно-симетричним. При цьому, осесиметрична форма резонатора дозволяє досягти характеристик гіроскопа, а саме: значно збільшити термін життя гіроскопа і його удароустойчивость, що критично для багатьох систем стабілізації. Таким чином, стоячі хвилі - це коливання еліптичної форми з чотирма пучностями і чотирма вузлами, розташованими по окружності краю резонатора. Кут між суміжними вузлами становить 45 градусів. Еліптична форма коливань збуджується до певної амплітуди. Коли гіроскоп повертається навколо осі чутливості, результуючі коріолісову сили, що впливають на елементи вібруючої маси резонатора, збуджують парну форму коливань. Кут між головними осями двох режимів становить 45 градусів. Замкнутий контур управління (компенсаційна зворотний зв'язок) гасить парну форму коливання до нуля. Амплітуда сили (тобто сигнал пропорційні струму або електричної напруги в ланцюзі компенсаційної зворотного зв'язку), необхідна для цього, пропорційна кутовий швидкості обертання датчика. Відповідна система замкнутого контуру управління називається компенсаційної. Для генерування компенсаційної сили і зчитування викликаних рухів використовуються п'єзоелектричні елементи, закріплені на резонаторі. Подібна електромеханічна система високою мірою ефективна і забезпечує низький рівень шуму вихідного сигналу і широкий діапазон вимірювання, необхідні для багатьох «тактичних" застосувань (хоча і знижує чутливість датчика пропорційно розширенню його діапазону вимірювань). Відзначимо, що згадані гіроскопи використовують сучасні сплави інварного типу з паяними п'єзоелектричними елементами введення-виведення або п'єзокерамічні резонатори з вжіганіем електродів. У будь-якій разі, їх добротність теоретично обмежена величинами порядку 100 тис. (На практиці, зазвичай, не вище 20 тис.), Що на кілька порядків нижче багато-мільйонної добротності резонаторів з кварцового скла або монокристалів, використовуваних для «стратегічних» застосувань.
· Камертон гіроскопи.
· Вібраційні роторні гіроскопи.
1.2 Оптичні гіроскопи
Діляться...
