1。船舶稳定器

燃油加热器又称燃油电加热器，用于燃油、重油、原油及各种高粘度油品设备的加热和保温。燃烧器可用于各种行业，在点火和燃烧之前加热油。

燃油电加热器由加热器本体、火焰交换稳定器和功率调节柜三部分组成。其特点如下：

1。燃油加热器主体

（1）加热器本体由锅炉钢结构组成，内胆经特殊防锈处理，外部采用耐高温油漆保护。

(2)电加热器采用“分层分段加热”的技术成果。能彻底消除加热器内的“死角”，使重油在电加热器内循环流动，使重油受热均匀，不会因滞留在容器内而结焦，从而消除了因过热而造成的碳化。油中的“死点”和焦化。

2。船舶稳压器

1. 了解稳压器的标称容量。交流稳压电源是以输出视在功率（kVA，电流和电压的乘积）作为标称额定容量，而不是有功功率。功率千瓦。

正常情况下，负载不是纯阻性的，即功率因数COS￠≠1，稳压器实际能输出的有功功率kW=容量（kVA）×COS￠。

因此，在实际选型时，应根据用电设备的额定功率、功率因数、负载类型等具体情况合理选择稳压电源。其输出功率应有适当的余量，特别是冲击负载的选择。时间裕度应该更大。

此外，稳压器的输出功率与输入电压密切相关。当输入电压单相低于200V、三相低于350V时，稳压器的功率会下降。输入电压越低，输出功率越小。最低电压 输入时使用一半功率。

2。选择稳压器功率时，应考虑负载性质（阻性、容性、感性）、设备类型（功率、单负载大小、照明、电加热等）、输入电压等级、安全系数等具体类型。等因素来选择稳压电源的容量。

1。纯阻性负载白炽灯、电阻丝、电炉等设备总负载功率的1.25~1.5倍2、感性、容性负载、日光灯、风扇、小电机、小水泵、空调、电脑、冰箱等应≥负载总功率的2~3倍。 3、在感性、容性负载较大的环境下（如大功率电机、多台计算机），选型时应考虑负载的启动电流特别大（可达额定电流的5~5%）方式。 8倍），所以选择稳压器容量时，应为负载功率的3～4倍。

如果稳压器工作在输入电压下限，则所选稳压器的功率将增加一倍。

自动稳压器可同时输出220V和110V两种电压。

但即使全部输出为110V，稳压器的负载也不能超过额定容量的50%，否则会过载。

3、针对不同场合选择不同的稳压器。工矿企业、宾馆等用电量较大的单位采用SBW补偿式电源稳压器；民用或小型用电单位采用DJW、SVC单相、SJW三相全自动稳压器；精密仪器、数控计算机等应使用高可靠性的精密净化电源。

稳压器适用范围：稳压器可广泛应用于电子计算机、精密机床、工矿企业、油田、铁路、建筑工地、学校、医院、邮局等电子计算机、精密机床、计算机断层扫描（CT） 、酒店、科研等部门。 ）、精密仪器、测试设备、电梯、照明、进口设备及生产线等需要稳定供电的场所。

也适用于供电电压过低或过高、波动范围较大的低压配电网末端用户，以及负载变化较大的用电设备。

3。船舶稳性仪

这艘船已经有十几年的历史了，不是这些年的产品。不排除因业主装修加固导致重心上移。这个问题的答案可以说是“科学的”。不过，沉船的原因很可能是：

1、天气原因。 2、人为原因。

如果随后确认“足够的龙卷风”：

‘东方之星’无论从航行面积还是规模上来说都不算大船。长76.5米，宽11米，深度和吃水仅为3.1米。从主甲板上方三层空间的外观来看，明显有点头重脚轻。但可以肯定的是，该船满足船舶航行的稳性要求。也可以肯定的是，船在遭遇龙卷风时失去了稳定性。

　　可见且可分析的稳定性变化如下：

　　1。船舶航行过程中稳定性会发生变化。例如，舱底油舱内的油量因主机的运行而减少，油舱内会出现自由液面。如果没有保险因素控制或风险防范，就会导致稳定性降低。

　　2。当船舶受到风浪的影响以及客船上的乘客行走紊乱时，船舶航行时的稳定性也会发生变化。这是动态稳定性的变化。但它的撞击不会导致船舶倾覆，但船舶也会在不可预测的外力影响下失去稳定性。例如，如果人们集中在一侧，而横波击中另一侧，船就会翻倒。

　　3。当“东方之星”号遭遇强对流龙卷风时，由于长江水域的限制，她无法避开龙卷风。龙卷风固有的真空性质和巨大的吸引力导致水面出现“龙吸水”的现象。水面运动无序，会出现三角波现象，导致船体上升，吃水减小。吃水的变化使船舶无法支撑上层建筑。巨大的体积让这艘船更加头重脚轻，稳定性被彻底破坏。另外，极高的风速直接作用在上层建筑上，导致船只瞬间产生倾覆瞬间，一场不可避免的灾难发生了。

关于“人为因素”

1。关于天气，船上配备了天气预报图。每隔几个小时定期收到天气预报图表。国内用的最多的是日本JHM广播天空发送的，包括海浪、海流、天气气压图分析。不管是不是突然的龙卷风，那一定是由强大的低压气旋引起的，这足以让连队和船长引起足够的重视。但并没有什么用处，仍然照常航行。这也是造成海难的因素之一

2。事故发生前有一个掉头。面对恶劣天气，船舶最害怕的就是掉头、停主机。宁愿在风浪下行走，也不愿转身。据说千吨级的船只很难被龙卷风直接掀翻。我检查了这艘船的结构。此次翻船的“东方之星”号长76.5米，宽11米，吃水3.1米，高约12米，客舱有4层。一层机房位于水面以上，低于水面。该船重心较高，宽度仅11米。当它转身并侧向迎风破浪时，它所受到的侧向力矩将大于它的最终倾覆力矩。换句话说，它会翻滚并进入水中。那么有两种情况，一种是司机操作失误（因为现在是21点，可能是机长或者机长，但机长肯定会负责）另一种是主机故障，机长工程师没处理好。设备。

3、机长、轮机长已被长航公安局控制。如果发生此类事故，他们将面临刑事责任的嫌疑。不过，从中可以看出一件事。船长和轮机长生还了。为什么他们救的人这么少？他们都很好。有两个大胆的猜测。当时船长和轮机长都在桥上。他们非常清楚发生了什么。为发生的任何事情做好准备。那时船长在舰桥上是很正常的事。为什么晚上21点总工程师要在桥上？表明当时轮机长应该在机控室却跑到了驾驶台上。总工程师失职了。这还是人为的。

4。船体稳定装置

为防止腐蚀，一般由“锌”制成。具体原理很难解释。让我举个例子。船舶是“钢”制成的，比较稳定，而“锌”按原子活性顺序排列，在“铁”之前，比铁活泼，所以海水先腐蚀“锌”，然后腐蚀“铁”，这样船体不会受损，大概就是这样了。”

5。船舶稳定器价格

我个人对游泳的看法如下：

第一：手臂不同程度举起。正常情况下，每个人的手臂力量都是不同的，每只手臂的力量也不同，呼吸的顺畅程度也不同。导致自由泳举臂时右臂明显高于左臂。手臂伸展的长度不同，身体不平衡，很容易造成左右肩部不平衡。

第二：猫洗脸游泳。这是最常见的错误行为。如果你不拍自拍视频或者别人不指出，你自己的身体感觉是很难体会到的。当手臂入水时，很多人忘记将手臂向前伸出。另外，伸展的方向指向身体的中心线，手掌和前臂常常移向头的前方。然后，没有握好水，直接进入划桨。既然没有抓到水，那么划水一定是太轻松了。划桨时很难感觉到水的阻力。您很快就会完成划桨并离开水面并进入手臂移动阶段。整个过程就像用手掌在水中洗脸一样。看上去双臂上下飞扬，但基本不漏气。

第三：臀部太放松。无论什么运动，都有两块肌肉是必须参与的，一是腰腹力量，二是臀部力量。游泳时，尤其是自由泳时。强壮的臀部会让你的身体姿势更加稳定，就像船的稳定器一样。为了保证船不随水流漂流，每一次划水和打腿的力量都成为游泳的驱动力，而不是干扰身体稳定的力量。

第四：换气过度。自由泳时身体的流线型非常重要。另一个原因是自由泳的换气技术比较困难，导致很多游泳运动员一次一泳换气，体能消耗比较快。而且一旦习惯了一一通气，以后就很难适应双侧通气了。

如果你在自由泳中也有以上四个错误的动作，那么你需要重新修正你的自由泳技术动作。必须明确每个技术动作的技术要点，并反复练习。尤其是换气过度，只要你的技术动作正确，换气就是水到渠成的事情。为了更好地提高自由泳水平，还需要增加身体的力量，多做练习，增加臀部和手臂的力量和灵活性。经过一段时间的提升，你的freestyle将会更快更轻松！

希望以上几点可以帮助到需要游泳的你。我希望你每天都开心。

6。船舶稳定器工作原理

周期性行业是指与经济周期波动高度相关的国内或国际行业。典型的周期性行业包括大宗原材料（如石油、钢铁等、有色金属、煤炭）、工程机械、船舶等。

周期性行业的特点是产品价格周期性波动，产品的市场价格是企业盈利的基础。

在市场经济中，产品价格取决于供求关系，而不是成本。

成本只是产品最低价格的稳定器，但不是决策的依据。

7。船舶稳定器发明历史

陀螺仪不仅可以作为指示仪表，更重要的是可以作为自动控制系统中的敏感元件，即作为信号传感器。根据需要，陀螺仪可以提供精确的方位角、水平仪、位置、速度和加速度信号，以便飞行员或自动驾驶仪控制飞机、轮船或航天飞机沿一定航线飞行。在卫星运载器或太空探测火箭等导航物体的制导中，直接利用这些信号完成导航物体的姿态控制和轨道控制。作为稳定器，陀螺仪可以使火车在单轨上运行，减少船舶在风浪中的晃动，稳定安装在飞机或卫星上相对于地面的摄像机等等。作为精密测试仪器，陀螺仪可以为地面设施、矿井巷道、地铁、石油钻井、导弹发射井等提供精确的定向基准。可见陀螺仪器的应用范围相当广泛，在现代国防建设和国民经济建设中发挥着重要作用

8。船舶稳定器原理

巨型船舶由于惯性无法在短时间内减速。一些现代大型船舶配备了水下稳定器来帮助船舶减速。该稳定器的功能类似于制动器，通过增加与水的接触面积来减慢船的速度。

一般来说，船舶不需要紧急制动。即使船舶不使用反推力，它仍然有足够的空间和时间进行操作，例如抛锚。船上会有铁链。紧急情况下，可利用链条的抓力，增加船舶航行时的前进阻力，可在短时间内降低船舶航速。

9。船用稳定器

中文名称：

　　陀螺仪

　　英文名称：

　　陀螺仪

　　定义：

　　利用高速旋转体相对于惯性空间的动量矩敏感壳，绕与旋转轴正交的一轴或两轴角运动检测装置。使用其他原理制成的具有相同功能的角运动检测装置也称为陀螺仪。

　　应用科目：

　　船舶工程（一级学科）；船舶通信与导航（二级学科）

　　简介　绕支点高速旋转的刚体称为陀螺。所谓陀螺仪专指对称陀螺仪。它是质量分布均匀、形状轴对称的刚体。它的几何对称轴就是它的旋转轴。源自苍蝇的后翅（退化为平衡杆）。

　　在一定的初始条件和一定的外部扭矩下，陀螺仪将继续绕另一个固定轴旋转，同时不断旋转。这就是陀螺仪的进动，称为陀螺效应。陀螺是日常生活中常见的现象。很多人小时候玩过的陀螺就是一个例子。

　　人们利用陀螺的机械性能制成的具有各种功能的陀螺仪装置称为陀螺仪。它们广泛应用于科学、技术、军事等各个领域。例如：陀螺罗盘、方位指示器、炮弹翻转、陀螺仪章动、地球在太阳（月亮）引力矩作用下的进动（进动）等。

　　陀螺仪有很多种类型。按用途可分为传感陀螺仪和指示陀螺仪。传感陀螺仪在飞行物体运动的自动控制系统中用作水平、垂直、俯仰、航向和角速度传感器。指示陀螺仪主要用于指示飞行状态，并用作驾驶和导航仪器。

　　如今的陀螺仪分为压电陀螺仪、微机械陀螺仪、光纤陀螺仪、激光陀螺仪。它们都是电子的，可以与加速度计、磁阻芯片和 GPS 一起使用，形成惯性导航控制。系统。

　　结构

　　基本上，陀螺仪是一种机械装置。它的主要部分是一个相对于旋转轴以非常高的角速度旋转的转子。转子安装在支架上；在穿过旋翼的中心轴XX1上加一个内环框架，则陀螺仪可以绕飞机的两个轴自由运动。然后，在内环框架上添加外环框架。这个陀螺仪有两个平衡环，可以绕飞机的三个轴自由移动。这是一个完整的空间陀螺仪。 （空间陀螺仪）。

　　历史

　　1850年，法国物理学家莱昂·福柯（Léon Foucault）为了研究地球的自转，首先发现高速旋转的转子，由于惯性，其旋转轴始终指向固定方向。他 这款仪器以希腊语 gyro（旋转）和 skopein（查看）组合成 gyroscopei 一词命名。

　　陀螺仪是一种古老而重要的仪器。距离第一个真正实用的陀螺仪仪器问世已经过去了半个多世纪，但直到现在，陀螺仪仍然吸引着人们对它的研究。 ，这是由其自身特点决定的。陀螺仪最重要的基本特性是其稳定性和进动。人们很早就从孩子们玩的地面陀螺中发现，高速旋转的陀螺能直立不倒，并保持与地面垂直，体现了陀螺的稳定性。研究陀螺仪运动特性的理论是绕定点运动的刚体动力学的一个分支。它以物体的惯性为基础，研究旋转物体的动态特性。

　　原理

　　陀螺仪的原理是旋转物体的旋转轴所指向的方向在不受外力影响时不会改变。基于这个原理，人们用它来保持方向，他们创造的东西被称为陀螺仪。陀螺仪工作时，必须给它一个力，使其快速旋转。一般可以达到每分钟几十万转，可以长时间工作。然后用各种方法读取轴所指示的方向，并自动将数据信号传输到控制系统。

　　现实生活中，陀螺仪的进给运动是在重力力矩的作用下发生的。

　　特点

　　陀螺仪广泛应用于航空、航天、航海领域。这是由于它的两个基本特征：一是惯性或刚性，二是进动。这两个特性都是基于角动量守恒原理。

　　固定轴

　　当陀螺仪转子高速旋转时，在陀螺仪没有受到任何外力矩的情况下，陀螺仪旋转轴在惯性空间中的方向保持稳定，即指向固定方向；同时，它抵制任何改变。转子的轴向力。这种物理现象称为陀螺仪的轴性或稳定性。其稳定性随以下物理量的变化而变化：

　　1。转子的转动惯量越大，稳定性越好；

　　2。转子角速度越大，稳定性越好。

　　所谓“转动惯量”是描述刚体转动时惯性的物理量。当相同的力矩作用于绕固定轴旋转的两个不同刚体时，它们获得的角速度一般是不同的。惯性矩大的刚体获得较小的角速度，即保持原来旋转状态的惯性。反之，转动惯量小的刚体获得的角速度就大，即维持原来转动状态的惯量就小。

　　岁差

　　当转子高速旋转时，如果外环轴上作用有外力矩，陀螺仪将绕内环轴旋转；如果外部扭矩作用在内环轴上，陀螺仪将绕外环轴旋转。其旋转角速度的方向垂直于外部扭矩作用的方向。这种特性称为陀螺仪的进动。进动角速度的方向取决于动量矩H的方向（与转子旋转角速度矢量的方向一致）和外力矩M的方向，追上的是旋转角速度矢量。最短路径上的外部扭矩。如右图所示。

　　进动方向

　　这可以通过右手定则来确定。即伸直右手，拇指和食指垂直，手指朝向旋转轴方向，手掌朝向外力矩的正方向。然后手掌和四指弯曲握拳。拇指的方向就是进动角速度的方向。

　　进动角速度的大小取决于转子动量矩H的大小和外力矩M的大小。其计算公式为进动角速度ω=M/H。

　　岁差的大小也由三个因素决定：

　　1。外力越大，进动角速度越大；

　　2。转子的转动惯量越大，进动角速度越小；

　　3。转子的角速度越大，进动角速度越小。

　　功能分类

　　 利用陀螺仪动态特性制成的各种仪器或装置，主要有以下几种：

　　①陀螺仪

　　陀螺仪装置，可以为飞行物体提供转动角度和航向指示。它是一个三自由度平衡陀螺仪，其底座固定在飞行器上，转子轴在惯性空间中提供给定方向。如果旋翼轴水平放置，开始时指向仪器的零位，那么当飞行器绕垂直轴转动时，仪器将相对于旋翼轴线旋转，从而指示飞机的角度和航向。转动。由于摩擦等干扰，转子轴线会逐渐偏离原来的方向，因此必须每隔一段时间（如15分钟）对精密罗盘进行手动调整。

　　②电罗经

　　三自由度陀螺仪，用于寻找和跟踪地理子午线，作为导航和飞行物体的方向参考。外环轴线垂直，转子轴线水平放置在子午面内，正端点指向北；其重心沿垂直轴线向下或向上偏离支撑中心。当转子轴线偏离子午面时，它同时偏离水平面，产生重力力矩，使陀螺仪移入子午面。这种利用重力力矩的陀螺罗盘称为摆罗盘。近年来，发展了电控陀螺罗经，利用自动控制系统代替重力摆，创造了可以同时指示水平面和子午面的平台罗经。

　　③陀螺仪垂直

　　利用摆式敏感元件对三自由度陀螺仪施加校正力矩以指示垂直线的仪器，又称陀螺仪水平仪。陀螺仪的外壳使用跟踪系统来跟踪转子轴的位置。当转子轴偏离垂直线时，固定在壳体上的摆敏感元件的输出信号使扭矩装置产生校正扭矩，转子轴在扭矩的作用下进动。返回垂直位置。陀螺垂直仪是除陀螺摆之外的另一种用于航空、航海导航系统的地面垂直指示或测量仪器。

　　④陀螺仪稳定器

　　稳定船体的陀螺装置。 20世纪初使用的Schlick被动稳定器本质上是一个安装在船上的大型二自由度重力陀螺仪，其转子轴垂直放置，框架轴平行于船的横轴。当船体滚动时，陀螺力矩迫使承载转子的框架相对于船体进动。这种摇摆进动会引起另一个陀螺力矩，对船体产生稳定作用。 Sperry主动稳定器是在上述装置的基础上增加了一个小型转向陀螺仪，其转子沿船的横轴放置。一旦船体倾斜，小陀螺沿其垂直轴进动，使主陀螺框架轴上的控制电机及时启动，在轴上施加一个与原陀螺力矩方向相同的主动力矩，从而加强框架的进动。以及进动对船体产生的稳定作用。

　　⑤速率陀螺仪

　　一种二自由度陀螺仪装置，用于直接测量车辆的角速度。将平衡陀螺仪外圈固定在载体上，并使内圈轴线垂直

　　

　　陀螺仪

　　 垂直于要测量角速率的轴。当支架与外圈一起绕测量轴以一定角速度进动时，陀螺力矩将迫使内圈与转子一起相对于支架进动。陀螺仪中有一个弹簧来限制这种相对进动，内圈的进动角度与弹簧的变形量成正比。由平衡时内环的进动角即可得到飞行器的陀螺力矩和角速率。积分陀螺仪与速率陀螺仪的​​不同之处仅在于使用线性阻尼器而不是弹簧约束。当车辆以任意变速旋转时，积分陀螺仪的输出是绕测量轴的旋转角度（即角速度的积分）。以上两类陀螺仪常用于远距离测量系统或自动控制和惯性导航平台。

　　⑥陀螺仪稳定平台

　　以陀螺仪为核心部件，使被稳定物体在惯性空间中相对于给定姿态保持稳定的装置。稳定平台通常在由外环和内环组成的平台框架的轴线上使用扭矩装置来产生力矩和扰动力矩平衡以阻止陀螺仪进动。该稳定平台称为动态陀螺稳定器。陀螺稳定平台根据物体能够保持稳定的旋转轴数量分为单轴、双轴和三轴陀螺稳定平台。陀螺稳定平台可用于稳定需要精确定向的仪器设备，如测量仪器、天线等，已广泛应用于航空、航海导航系统以及火控、雷达的万向支架等。根据不同的原理方案，采用各种类型的陀螺仪作为组件。其中，利用陀螺仪前进产生的陀螺扭矩来抵抗干扰扭矩，然后将信号输出到控制和摄像系统。

　　⑦陀螺仪传感器

　　陀螺仪传感器是一种基于自由空间运动和手势的易于使用的定位和控制系统。通过在假想的表面上挥动鼠标，屏幕上的光标将跟随，允许您圈出链接并单击按钮。当您在演讲或离开讲台时，这些操作都可以轻松执行。如今，陀螺仪传感器最初应用在直升机模型上，但现在已广泛应用于手机等移动便携设备（IPHONE的三轴陀螺仪技术）。

　　⑧光纤陀螺仪

　　光纤陀螺仪是一种基于光纤线圈的敏感元件。激光二极管发射的光沿着光纤在两个方向上传播。光传播路径的变化决定了敏感元件的角位移。买光纤陀螺仪就去航天长城。与传统机械陀螺仪相比，光纤陀螺仪具有全固态、无旋转部件和摩擦部件、寿命长、动态[1]范围大、瞬时启动、结构简单、体积小、重量轻等优点。与激光陀螺仪相比，光纤陀螺仪不存在锁定问题，也不需要在石英块中精确加工光路，因此成本较低。

　　⑨激光陀螺仪

　　激光陀螺仪的原理是利用光程差来测量旋转角速度（萨格纳克效应）。在闭合光路中，同一光源发出的顺时针和逆时针方向传输的两束光发生干涉。通过检测相位差或干涉条纹的变化，可以测量闭合[1]光路的旋转角速度。

　　现代陀螺仪

　　现代陀螺仪是一种可以准确确定移动物体方向的仪器。是现代航空、航海、航天、国防工业的重要组成部分

　　

　　陀螺仪

　　是一种应用广泛的惯性导航仪器。它的发展对于一个国家工业、国防等高新技术的发展具有非常重要的战略意义。传统的惯性陀螺仪主要是指机械陀螺仪。机械陀螺仪对工艺结构要求高，结构复杂。其准确性在很多方面受到限制。 20世纪70年代以来，现代陀螺仪的发展进入了一个新阶段。1976年，提出了现代光纤陀螺仪的基本思想。 20世纪80年代以后，现代光纤陀螺仪发展非常迅速。与此同时，激光谐振陀螺仪也得到了长足的发展。由于光纤陀螺仪具有结构紧凑、灵敏度高、工作可靠等优点，光纤陀螺仪在许多领域已经完全取代了传统的机械陀螺仪，成为现代导航仪器的关键部件。除了环形激光陀螺仪外，还有与光纤陀螺仪同时发展起来的现代集成振动陀螺仪。集成振动陀螺仪集成度较高，体积较小，也是现代陀螺仪的重要组成部分。发展方向。

　　现代光纤陀螺仪包括干涉陀螺仪和谐振陀螺仪，这两种陀螺仪都是基于Segnik的理论发展起来的。塞格尼克理论的要点是：当光束在圆形通道中前进时，如果圆形通道本身有旋转速度，那么光线沿通道旋转方向前进所需的时间就比该旋转速度长。沿通道旋转。朝相反方向走需要更多时间。也就是说，当光环路旋转时，在不同的正向方向上，光环路的光路相对于静止时的光路会发生变化。利用光路的这种变化，如果不同方向移动的光之间发生干涉来测量环路的旋转速度，就可以制作出干涉式光纤陀螺仪。如果利用环路光路的这种变化来实现环路中不断循环的光之间的干涉，即通过调节光纤环路中光的谐振频率，然后测量光纤环路的旋转速度。环路，可以创建谐振光纤陀螺仪。从这个简单的介绍可以看出，干涉陀螺仪实现干涉时的光程差很小，因此它需要的光源可以有较大的谱宽，而谐振陀螺仪实现干涉时，其光程差为大，所以它要求的光源必须具有良好的单色性。

　　使用

　　陀螺仪是一种古老而重要的仪器。距离第一个真正实用的陀螺仪仪器问世已经过去了半个多世纪，但直到现在，陀螺仪仍然吸引着人们对它的研究。 ，这是由其自身特点决定的。陀螺仪最重要的基本特性是其稳定性和进动。人们很早就从孩子们玩的地面陀螺中发现，高速旋转的陀螺能直立不倒，并保持与地面垂直，体现了陀螺的稳定性。研究陀螺仪运动特性的理论是绕定点运动的刚体动力学的一个分支。它以物体的惯性为基础，研究旋转物体的动态特性。

　　陀螺仪仪器最初用于导航，但随着科学技术的发展，它们也被广泛应用于航空航天工业。陀螺仪不仅可以用作指示仪表，更重要的是可以用作自动控制系统中的敏感元件，即作为信号传感器。根据需要，陀螺仪可以提供精确的方位角、水平仪、位置、速度和加速度信号，以便飞行员或自动驾驶仪控制飞机、轮船或航天飞机沿一定航线飞行。在卫星运载器或太空探测火箭等导航物体的制导中，直接利用这些信号完成导航物体的姿态控制和轨道控制。作为稳定器，陀螺仪可以使火车在单轨上运行，减少船舶在风浪中的晃动，稳定安装在飞机或卫星上相对于地面的摄像机等等。作为精密测试仪器，陀螺仪可以为地面设施、矿井巷道、地铁、石油钻井、导弹发射井等提供精确的定向基准。可见，陀螺仪器的应用范围相当广泛，在现代国防建设和国民经济建设中发挥着重要作用。

现在广泛应用的MEMS陀螺仪（微机械）可应用于航空、航天、航海、兵器、汽车、生物医学、环境监测等领域。而且MEMS陀螺仪比传统陀螺仪有明显的优势：

　　1。体积小、重量轻。适用于对安装空间和重量要求严格的场合，如导弹载荷测量等。

　　2。低成本。

　　3。高可靠性。内部无转动部件，为全固态装置，能承受较大的过载冲击，使用寿命长。

　　4。低功耗。

　　5。范围大。适用于高速、g值较大的场合。

　　6。易于数字化、智能化。具有数字输出、温度补偿、校零等功能。

　　基本部件

　　从力学角度近似分析陀螺仪的运动时，可以将其视为刚体。刚体上有一个万向支点，陀螺仪可以绕这个支点进行三个自由度的旋转，因此陀螺运动是刚体绕固定点的旋转运动。更准确地说，绕对称轴高速旋转的飞轮转子称为陀螺仪。陀螺仪安装在框架装置上，使得陀螺仪的旋转轴具有角旋转的自由度。整个装置叫做陀螺仪，

　　陀螺仪的基本组件是：

　　 (1)陀螺仪转子（常采用同步电机、磁滞电机、三相交流电机等驱动方式，使陀螺仪转子绕旋转轴高速旋转，其转速近似恒定）

　　 (2) 内外框架（或称内外环，是使陀螺仪旋转轴获得所需角度旋转自由度的结构）

　　(3)附件（指力矩电机、信号传感器等）。

　　基本类型

　　陀螺仪的类型根据框架数量、支撑形式和配件性质确定：

　　三自由度陀螺仪（有内外两个框架，使转子旋转轴有两个旋转自由度，当没有力矩装置时，为自由陀螺仪）。

　　二自由度陀螺仪（只有一帧，使转子的旋转轴有一个旋转自由度）。

　　根据二自由度陀螺仪所使用的反作用力矩的性质，此类陀螺仪可分为三种类型：

　　速率陀螺仪（它使用的反作用力矩是弹性力矩）

　　积分陀螺仪（它使用的反作用力矩是阻尼力矩）

　　无约束陀螺仪（只有惯性反作用力矩）

　　如今，除了机电式、电架式陀螺仪外，还出现了一些新型陀螺仪，如静电自由转子陀螺仪、柔性陀螺仪、激光陀螺仪等。

　　二自由度陀螺仪

　　二自由度陀螺仪的转子支撑在没有外框架的框架内，因此转子旋转具有进动自由度，即缺少垂直于内框架的旋转自由度框架轴和旋转轴。因此，二自由度陀螺仪和三自由度陀螺仪的特性也不同。

　　进动是三自由度陀螺仪的基本特性之一——当绕内框架轴线施加外力矩时，高速旋转的转子旋转轴将绕外框架轴线进动，并且高速旋转的转子轴将绕外框轴进动。当施加外部扭矩时，转子轴将绕内框架轴线进动。

　　定轴是三自由度陀螺仪的另一个基本特征。无论底座绕陀螺仪旋转轴旋转，还是绕内框轴或外框轴旋转，都不会直接带动陀螺仪转子一起旋转（指转子旋转以外的旋转）。由内、外框架组成的框架装置将底座的旋转与陀螺转子隔离。这样，如果陀螺仪的旋转轴在惯性空间中稳定在某个方位，那么当底座旋转时，陀螺仪的旋转轴也将稳定在原来的方位。

　　对于二自由度陀螺仪，当底座绕陀螺仪旋转轴或内框架轴旋转时，仍然不带动转子一起旋转，即内框架仍然发挥作用的隔离运动。然而，当底座绕陀螺仪缺乏自由度的x轴方向以角速度ωx旋转时，由于陀螺仪没有绕该轴的旋转自由度，因此当底座旋转时，陀螺仪由底座上的一对支架驱动。内框架的轴。转子一起转动。然而，陀螺仪的旋转轴仍然尽力保持其原有的空间方位。因此，当底座旋转时，内架轴线上的一对支撑件将在内架轴线两端产生推力F，形成作用在陀螺仪上的推力力矩mx。其方向垂直于动量矩H并沿x铀向前。由于陀螺仪具有围绕内框架轴线旋转的自由度，因此该推力力矩导致陀螺仪围绕内框架轴线进动。进动角速度β指向内框架轴线y的正方向，使得转子轴线趋于与x轴对齐。重合。

　　 因此，当底座向陀螺仪缺乏自由度的方向旋转时，会迫使陀螺仪跟随底座旋转，同时陀螺仪转子轴绕内框轴进动。结果是转子轴线趋于与基本旋转角速度的方向一致。即，二自由度陀螺仪具有对围绕其缺乏旋转自由度的方向旋转的角速度敏感的特性。

　　当二自由度陀螺仪受到沿内框架轴线向外的力矩时，转子轴线绕内框架轴线运动。

　　沿内框架轴线施加力矩时转子轴的运动。假设有一个外力矩My作用于内框架铀y的正方向，那么二自由度陀螺仪的转子轴将在时刻尝试绕x轴负方向进动。角速度My/H，如图3所示。由于陀螺仪转子轴不能绕x轴旋转，所以这种进动是不可能的。但其进动趋势仍然存在，并对内框轴两端的支撑件产生压力。这样支架就产生作用在内框轴两端的约束反力F，形成作用在陀螺仪上的约束反力矩mx。该方向垂直于动量矩H并沿x轴正方向。由于转子轴绕内框架轴具有一定的旋转自由度，在这种约束反力矩mx的作用下，陀螺仪转子轴绕内框架轴沿y轴正方向进动，进动角速度为β。简单来说，如果陀螺仪不能绕x轴旋转，那么在外力绕内框架轴线的作用下，陀螺仪的转子轴也会绕内框架轴线旋转。

　　陀螺仪绕主轴旋转的角动量用H表示，H=JsΩ，其中Js为陀螺仪转子的转动惯量。

　　工作原理及应用

　　1。陀螺仪工作站原理

　　高速旋转的物体，由于外力改变其方向，其旋转轴往往是垂直的。而且，当旋转物体横向倾斜时，重力会作用在增加倾斜的方向上，轴会沿垂直方向移动，从而产生摇头运动（进动运动）。当陀螺经纬仪的陀螺轴沿水平轴旋转时，由于地球自转而受到垂直旋转力，陀螺旋转体在水平面内产生向子午线的进动运动。当轴静止时平行于子午线时可以应用它。

　　2。陀螺仪工作站结构

　　陀螺经纬仪的陀螺装置由陀螺部分和电源部分组成。该陀螺仪装置与全站仪结合在一起。陀螺仪本体用丝线悬挂在装置内，使旋转轴呈水平状态。当陀螺仪旋转时，由于地球的自转，旋转轴在以正北为中心的水平面内产生缓慢的进动运动。通过装置外部的目镜可以观察到旋转轴的方向，陀螺仪指针的振动中心方向指向正北。使用陀螺经纬仪的真北测量方法包括“尾随测量”和“时间测量”。

　　后端测量【反转法】

　　利用全站仪的水平微动螺丝对陀螺经纬仪显示岁差运动的刻度盘进行追尾。在震动方向反转的点上（此时运动停止）读取水平角。如此继续测定之，求得其平均震动的中心角。用此方法进行20分钟的观测可以求得+/-0。5分的真北方向。

　　时间测定［通过法］

　　用追尾测定观测真北方向后，陀螺经纬仪指向了真北方向，其指针由于岁差运动而左右摆动。用全站仪的水平微动螺丝对指针的摆动进行追尾，当指针通过0点时反复记录水平角，可以提高时间测定的精度，并以+/-20秒的精度求得真北方向。

　　3. 陀螺全站仪的应用实例

　　3.1 隧道中心线测量

　　在隧道等挖掘工程中，坑内的中心线测量一般采用难以保证精度的长距离导线。特别是进行盾构挖掘（shield tunnel）的情况，从立坑的短基准中心线出发必须有很高的测角精度和移站精度，测量中还要经常进行地面和地下的对应检查，以确保测量的精度。特别是在密集的城市地区，不可能进行过多的检测作业而遇到困难。如果使用陀螺经纬仪可以得到绝对高精度的方位基准，而且可减少耗费很高的检测作业（检查点最少），是一种效率很高的中心线测量方法。

　　3.2 通视障碍时的方向角获取

　　当有通视障碍，不能从已知点取得方向角时，可以采用天文测量或陀螺经纬仪测量的方法获取方向角（根据建设省测量规范）。与天文测量比较，陀螺经纬仪测量的方法有很多优越性：对天气的依赖少、云的多少无关、无须复杂的天文计算、在现场可以得到任意测线的方向角而容易计算闭合差。

　　3.3 日影计算所需的真北测定

　　在城市或近郊地区对高层建筑有日照或日影条件的高度限制。在建筑申请时，要附加日影图。此日影图是指，在冬至的真太阳时的8点到16点为基准，进行为了计算、图面绘制所需要的高精度真北方向测定。使用陀螺经纬仪测量可以获得不受天气、时间影响的真北测量。

　　4，陀螺仪的各种品牌及购买途径;

　　美国ADI公司 TI公司 ST公司 俄罗斯 Fizoptika 挪威SENSONOR公司 日本Silicon美国BEI村田 EPSON

　　美国CrossbowKVH国内的一些高校和研究所也在研发生产一些陀螺仪，国内的一些公司和北京中发电子市场3176代理某些陀螺仪