Вібраційний гіроскоп

Вібраційні гіроскопи (англ. Vibrating structure gyroscope) гіроскопічні пристрої, що зберігають напрям своїх коливань при поворотах основи. Цей тип гіроскопів є набагато простішим і дешевшим при майже однаковій точності у порівнянні з роторними гіроскопами. В англомовній літературі також вживається термін «коріолісові вібраційні гіроскопи» (англ. Coriolis vibratory gyroscope, CVG)[1][2], який враховує принцип дії, заснований на ефекті дії сили Коріоліса, як і у роторних гіроскопів.

Принцип роботи

Нехай два підвішених вантажі вібрують на площині у МЕМС-гіроскопі з частотою . Тоді при повороті гіроскопа виникне коріолісове прискорення

,

де  — швидкість і  — кутова частота повороту гіроскопа.

Горизонтальна швидкість вантажа, що коливається, визначається як , а положення вантажа у площині .

В результаті, рух поза площиною , що зумовлений поворотом гіроскопа, описується виразом:

,
де
 — маса вантажа, який коливається,
 — коефіцієнт жорсткості пружини у напрямку, перпендикулярному площині,
 — величина поворота в площині перпендикулярно руху вантажа.

Різновиди

МЕМС-гіроскоп

Застосування

CVG ірландської компанії InnaLabs

Мікромеханічні вібраційні гіроскопи застосовуються в системі вимірювання нахилу електричного самоката Сеґвей. Система складається з п'яти вібраційних гіроскопів, чиї дані обробляються двома мікропроцесорами.

Подібні типи мікрогіроскопів використовуються в мобільних пристроях, зокрема, в мультикоптерах, фотокамерах і відеокамерах (для управління стабілізацією зображення), в смартфонах і т. д.[7].

CVG отримали поширення в системах інерціальної навігації, а також стабілізації платформ і дистанційно-керованих башт бронетанкової техніки[2].

Див. також

Примітки

  1. IEEE Std 1431—2004 Coriolis Vibratory Gyroscopes.
  2. Слюсар В. И. Электроника в зарубежных вооружениях и военной технике. //Озброєння та військова техніка. — 2020. — № 3. — С. 95 — 96.
  3. Климов, Журавлёв, Жбанов, 2017.
  4. Lynch D.D. HRG Development at Delco, Litton, and Northrop Grumman //Proceedings of Anniversary Workshop on Solid-State Gyroscopy (19-21 May, 2008. Yalta, Ukraine). — Kyiv-Kharkiv. ATS of Ukraine. 2009. — ISBN 978-966-02-5248-6.
  5. Sarapuloff S.A. 15 Years of Solid-State Gyrodynamics Development in the USSR and Ukraine: Results and Perspectives of Applied Theory //Proc. of the National Technical Meeting of US Institute of Navigation (ION) (Santa Monica, Calif., USA. January 14-16,1997). — P.151-164.
  6. Распопов, 2009, с. 62-64.
  7. First MEMS gyro smartphone to ship in June; it won't be the last // EETimes, 5/11/2010

Джерела

  • Меркурьев И.В., Подалков В.В. . Динамика микромеханического и волнового твердотельного гироскопов. — М. : Физматлит, 2009. — 226 с. — ISBN 978-5-9221-1125-6.
  • Климов Д.М., Журавлёв В.Ф., Жбанов Ю.К. Кварцевый полусферический резонатор (Волновой твердотельный гироскоп). — М. : Ким Л.А, 2017. — 194 с. — ISBN 978-5-9909668-5-7.
This article is issued from Wikipedia. The text is licensed under Creative Commons - Attribution - Sharealike. Additional terms may apply for the media files.