陀螺儀的原理

一個旋轉(zhuǎn)物體的旋轉(zhuǎn)軸所指的方向在不受外力影響時，是不會改變的。人們根據(jù)這個道理，用它來保持方向。然后用多種方法讀取軸所指示的方向，并自動將數(shù)據(jù)信號傳給控制系統(tǒng)。我們騎自行車其實也是利用了這個原理。輪子轉(zhuǎn)得越快越不容易倒，因為車軸有一股保持水平的力量。現(xiàn)代陀螺儀可以準確地確定運動物體的方位的儀器，光纖陀螺儀就得到了非常迅速的發(fā)展，激光諧振陀螺儀也有了很大的發(fā)展。光纖陀螺儀具有結構緊湊，靈敏度高，工作可靠。光纖陀螺儀在很多的領域已經(jīng)完全取代了機械式的傳統(tǒng)的陀螺儀，成為現(xiàn)代導航儀器中的關鍵部件。光纖陀螺儀它是在機械陀螺儀的基礎上研制出來的，機械陀螺儀的結構比較復雜，需要運動部件，且靈敏度不如它。光纖陀螺儀是光學陀螺儀的其中一種，主要利用光學的有關原理進行工作，根據(jù)不同的硬件結構與光學結構又可以分為很多種。所以，選擇合適的光纖陀螺儀也是個技術問題。

加速度傳感器是一種能夠測量加速力的電子設備。加速力就是當物體在加速過程中作用在物體上的力，就好比地球引力，也就是重力。加速力可以是個常量，比如g，也可以是變量。加速度計有兩種：一種是角加速度計，是由陀螺儀（角速度傳感器）的改進的。另一種就是線加速度計。通過測量由于重力引起的加速度，可以計算出設備相對于水平面的傾斜角度。通過分析動態(tài)加速度，可以分析出設備移動的方式。光纖陀螺儀作為測量角速率的慣性器件，光纖陀螺儀具有精度高、無運動部件、可靠性高等特點，同時在同精度水平的傳感器中價格相對較低，其應用前景十分廣闊，由于光纖陀螺儀性能優(yōu)勢明顯，已被廣泛應用，基本取代了傳統(tǒng)機械陀螺儀。

其輕型的固態(tài)結構帶來了獨特的技術優(yōu)勢：可靠性高、壽命長、能夠耐沖擊和振動、有很寬的動態(tài)范圍、帶寬大、瞬時啟動、功耗低等。光纖陀螺還具有非常實用的設計靈活性，在光電元件和組裝工藝保持不變的情況下，通過改變光纖敏感線圈的長度或直徑，可以滿足特殊應用所需的性能要求。對于光纖陀螺的應用主要集中在定位、姿態(tài)控制和方向測量三個方面。光纖陀螺儀的精度不同，可以應用的領域也 就不同。光纖陀螺儀按照精度不同可以劃分為低、中、高三種精度，在不用精度的光纖陀螺儀中，中高精度的光纖陀螺主要應 用在空間技術、軍事應用和科學研究領域，而低成本、低精度 光纖陀螺主要在汽車導航、定位和姿態(tài)控制、機器人等許多精度要求不高的民用領域中有廣闊的應用。

由于光纖陀螺儀性能優(yōu)勢明顯，因此在非民用領域已經(jīng)廣泛應用，基本取代了傳統(tǒng)機械陀螺儀。光纖陀螺儀以其牢固穩(wěn)定、耐沖擊、啟動時間短、檢測靈敏度高、壽命長、信號穩(wěn)定等優(yōu)點，成為慣性導航系統(tǒng)的核心傳感器。和激光、撓性等陀螺儀相比，光纖陀螺儀體積小、重量輕、可靠性高、性價比高；和MEMS陀螺儀相比，光纖陀螺儀的精度和性能具有很大的優(yōu)勢。