2.测量与传感器-3(现代陀螺-2课时)
陀螺传感器
陀螺传感器陀螺传感器是一种常见的传感器技术，用于测量和监测物体的旋转和倾斜。
它是一种基于陀螺效应的设备，可以检测运动和变化的方向。
陀螺传感器在各种应用领域中发挥着重要作用，包括航空航天、汽车、智能手机和虚拟现实等。
陀螺传感器的工作原理基于陀螺效应。
陀螺效应是指当一个旋转的物体受到外力作用时，它会产生一个垂直于旋转轴的力矩。
根据牛顿第二定律，这个力矩会引起物体的角加速度，从而改变其方向或速度。
陀螺传感器利用这种原理来测量和监测物体的旋转和倾斜。
陀螺传感器通常由一个旋转的转子和一个固定的感测装置组成。
转子可以是一个陀螺仪或一个微机械系统（MEMS）陀螺仪，而感测装置则用于测量转子的旋转速度或角度。
这些测量结果可以通过电子信号转换为数字信号，然后传输给计算机或其他设备进行处理和分析。
陀螺传感器在航空航天领域中起着关键作用，特别是飞行器的导航和定位系统中。
它们可以帮助飞行员和导航员实时监测飞行器的姿态和旋转状态，从而确保飞行器的稳定性和安全性。
陀螺传感器还可以用于飞行模拟器和无人机等应用中，提供真实的飞行体验和操作。
在汽车领域，陀螺传感器被广泛应用于电子稳定系统（ESP）和方向盘角度传感器等。
ESP系统可以通过测量车辆的旋转和倾斜状态来控制车辆的稳定性和操控性。
方向盘角度传感器可用于测量驾驶员的转向动作，从而实现电力转向系统的精确控制。
智能手机是另一个使用陀螺传感器的典型例子。
陀螺传感器可以用于检测手机的姿态和手势，从而实现屏幕旋转和游戏控制等功能。
此外，陀螺传感器还可以用于虚拟现实（VR）和增强现实（AR）应用中，提供更加沉浸式和交互式的体验。
除了以上提到的应用领域，陀螺传感器还可以在船舶、铁路和工业自动化等领域中发挥重要作用。
它们可以帮助测量和控制物体的姿态和旋转状态，从而提高运输和生产过程的效率和安全性。
尽管陀螺传感器在各种应用中都具有重要作用，但也存在一些潜在的局限性。
例如，由于测量原理的限制，陀螺传感器可能受到外部干扰和噪声的影响，导致测量结果的不准确性。
《陀螺》教案
《陀螺》教案一、教学目标1.知识与技能（1）了解陀螺的基本构造和原理。
（2）掌握陀螺的旋转方法和技巧。
（3）学会制作简单的陀螺，并能够操作陀螺旋转。
2.过程与方法（1）培养学生观察、实验和创新的能力。
（2）通过制作陀螺，培养学生动手实践的能力。
（3）通过陀螺的旋转，培养学生认真观察、仔细思考和解决问题的能力。
3.情感态度与价值观（1）培养学生探究科学的兴趣和好奇心。
（2）培养学生注重实践和创新的精神。
（3）培养学生认真观察、仔细思考和解决问题的态度。
二、教学重难点1.教学重点（1）陀螺的基本构造和原理。
（2）陀螺的旋转方法和技巧。
（3）制作和操作陀螺的方法。
2.教学难点（1）学生理解陀螺的原理和旋转方法。
（2）学生能够制作和操作陀螺。
三、学情分析本节课是小学三年级下册劳动课的第二单元第四节，学生已经学习了简单的手工制作和使用工具的方法，对于实践操作有一定的经验。
但是在陀螺的制作和操作方面，学生可能会遇到一些困难，需要教师引导和帮助。
此外，学生还需要掌握陀螺的基本原理和旋转方法，需要教师进行详细的讲解和演示。
四、教学过程1. 引入（1）教师出示一些陀螺的图片，让学生观察。
（2）教师问学生：你们知道什么是陀螺吗？有谁玩过陀螺？（3）教师简要介绍陀螺的构造和原理，让学生初步了解陀螺。
教师：大家好！今天我们要学习有关陀螺的知识。
首先，我给大家展示一些陀螺的图片，请大家仔细观察。
（学生观察陀螺的图片）教师：好，现在请你们谈谈，你们知道什么是陀螺吗？有谁玩过陀螺？学生1：陀螺是一种玩具，可以转动起来。
学生2：我曾经玩过陀螺，我知道它可以在地上旋转。
教师：很好，你们说得都对。
陀螺是一种玩具，它由一个转轴和一个转动的部分组成。
现在我来给大家简单介绍一下陀螺的构造和原理。
请听好。
2. 讲解陀螺的旋转方法和技巧（1）教师详细讲解陀螺的构造和原理，并进行演示。
（2）教师讲解陀螺的旋转方法和技巧，并进行演示。
（3）教师让学生观察陀螺旋转的过程，并引导学生思考陀螺旋转的原理和规律。
陀螺仪教案模板范文
一、活动名称：探索陀螺仪的秘密二、活动目标：1. 让学生了解陀螺仪的基本原理和功能。
2. 通过动手操作，让学生掌握陀螺仪的实验方法。
3. 培养学生的观察、分析、推理和动手实践能力。
4. 激发学生对科学实验的兴趣，培养团队合作精神。
三、活动对象：小学五年级四、活动时间：2课时五、活动准备：1. 教学课件2. 陀螺仪模型3. 实验器材：手机、平板电脑、绳子、支架等4. 学生分组准备：每组5-6人六、活动过程：第一课时1. 导入新课- 教师通过展示陀螺仪模型，引导学生了解陀螺仪的基本形态和用途。
- 提问：同学们，你们知道陀螺仪是什么吗？它有什么作用？2. 讲解陀螺仪原理- 教师讲解陀螺仪的工作原理，包括陀螺仪的构造、传感器、数据处理等。
- 学生通过课件和教师讲解，了解陀螺仪的基本原理。
3. 实验操作- 学生分组进行实验，使用陀螺仪模型进行旋转实验。
- 教师巡回指导，解答学生疑问。
4. 观察与分析- 学生观察陀螺仪旋转过程中的变化，记录实验数据。
- 教师引导学生分析实验结果，得出陀螺仪的工作原理。
5. 总结与拓展- 教师总结陀螺仪的原理和应用。
- 引导学生思考陀螺仪在生活中的应用，如导航、平衡等。
第二课时1. 陀螺仪应用实例- 教师展示陀螺仪在生活中的应用实例，如智能手机、无人机等。
- 学生分组讨论，分享陀螺仪在不同领域的应用。
2. 陀螺仪制作- 学生分组合作，利用手机、绳子、支架等材料制作简易陀螺仪。
- 教师指导学生制作陀螺仪，确保安全。
3. 陀螺仪实验- 学生进行陀螺仪实验，观察陀螺仪在不同环境下的表现。
- 教师指导学生分析实验结果，得出陀螺仪在不同环境下的特性。
4. 总结与反思- 学生总结陀螺仪的制作过程和实验结果。
- 教师引导学生反思实验过程中遇到的问题和解决方法。
七、活动评价：1. 学生对陀螺仪原理的掌握程度。
2. 学生在实验过程中的动手实践能力。
3. 学生对陀螺仪应用的了解程度。
4. 学生在团队合作中的表现。
玩转陀螺(教案)2023-2024学年综合实践活动六年级下册
玩转陀螺课时：2课时年级：六年级教学目标：1. 让学生了解陀螺的起源、演变及种类，培养学生的探究能力。
2. 通过制作陀螺，提高学生的动手操作能力和创新能力。
3. 培养学生合作意识，提高团队协作能力。
4. 培养学生对传统游戏的热爱，传承民间文化。
教学重点：1. 了解陀螺的起源、演变及种类。
2. 学会制作陀螺。
3. 学会陀螺的基本玩法。
教学难点：1. 陀螺的制作技巧。
2. 陀螺的玩法技巧。
教学准备：1. 陀螺的制作材料（如硬纸片、塑料瓶盖、木棍等）。
2. 陀螺的玩法演示视频。
3. 学生分组准备。
教学过程：第一课时：一、导入1. 教师出示陀螺，引导学生关注陀螺的特点。
2. 学生分享自己对陀螺的了解。
二、探究陀螺的起源、演变及种类1. 教师简要介绍陀螺的起源、演变及种类。
2. 学生分组讨论，深入了解陀螺的起源、演变及种类。
3. 各组汇报讨论成果。
三、学习制作陀螺1. 教师示范制作陀螺的方法。
2. 学生分组制作陀螺，教师巡回指导。
3. 学生展示制作的陀螺，互相评价。
四、课堂小结1. 教师总结本节课的学习内容。
2. 学生分享自己的收获。
第二课时：一、复习导入1. 教师提问：上节课我们学习了什么？2. 学生回答：陀螺的起源、演变及种类，制作陀螺。
二、学习陀螺的基本玩法1. 教师播放陀螺玩法演示视频。
2. 学生分组讨论，学习陀螺的基本玩法。
3. 各组汇报学习成果。
三、陀螺比赛1. 教师宣布比赛规则。
2. 学生分组进行陀螺比赛。
3. 教师和学生共同评选出最佳陀螺和最佳玩法。
四、课堂小结1. 教师总结本节课的学习内容。
2. 学生分享自己的收获。
教学反思：本节课通过让学生了解陀螺的起源、演变及种类，制作陀螺，学习陀螺的基本玩法，培养了学生的探究能力、动手操作能力和团队协作能力。
在教学过程中，要注意引导学生积极参与，充分调动学生的主观能动性。
同时，教师要对学生的制作和玩法给予及时的指导和评价，鼓励学生不断创新，提高陀螺的制作和玩法技巧。
陀螺课件-(带)
陀螺课件：物理与数学的融合一、引言陀螺，这个看似简单的玩具，其实蕴含着丰富的物理和数学知识。
本课件旨在通过陀螺的旋转，带领大家探索物理和数学的奥秘，让大家在游戏中学习，在学习中游戏。
二、陀螺的物理原理1.转动惯量陀螺之所以能长时间旋转，是因为它具有较大的转动惯量。
转动惯量是物体抵抗转动加速度的属性，它与物体的质量分布有关。
陀螺的设计使其质量分布在旋转轴的周围，从而增大了转动惯量，使其旋转更加稳定。
2.角动量守恒陀螺在旋转过程中，角动量守恒。
角动量是描述物体旋转状态的物理量，它与物体的转动惯量和旋转速度有关。
在没有外力矩作用的情况下，陀螺的角动量保持不变，从而使其旋转速度和方向保持稳定。
3.预cess运动当陀螺在倾斜的平面上旋转时，会出现一种特殊的运动现象，称为预cess运动。
预cess运动是陀螺在旋转过程中，由于重力作用，使其旋转轴在空间中做圆锥运动的轨迹。
预cess运动是陀螺稳定性的体现，也是陀螺在倾斜面上长时间旋转的关键。
三、陀螺的数学原理1.傅里叶级数陀螺的旋转可以看作是一种周期性运动，可以用傅里叶级数进行描述。
傅里叶级数是一种将周期性函数分解为一系列正弦和余弦函数的方法，它揭示了周期性运动的频率成分。
2.矢量和矩阵在陀螺的运动过程中，我们经常需要用到矢量和矩阵的知识。
矢量可以描述物体的位置、速度、加速度等物理量，矩阵可以描述物体在空间中的旋转和变换。
通过矢量和矩阵的计算，我们可以准确地预测陀螺的运动轨迹和旋转状态。
四、陀螺的实际应用1.航空航天陀螺在航空航天领域有着广泛的应用。
它可以作为飞行器的姿态传感器，实时监测飞行器的飞行状态，为飞行控制系统提供准确的数据支持。
2.导航定位陀螺可以用于导航定位系统，如车载导航、方式定位等。
它可以与加速度计、磁场传感器等设备配合使用，为用户提供精确的位置和方向信息。
3.娱乐玩具陀螺作为一种娱乐玩具，深受各年龄段人群的喜爱。
它不仅可以锻炼人的手眼协调能力，还可以培养人的耐心和专注力。
2024年部编版四年级上册语文大单元作业设计第六单元作业单
统编教材四年级（上册）第六单元作业单学校班级姓名一、单元概况：1.对应单元：统编版教材四上第六单元2.人文主题：成长故事3.语文要素：学习用批注的方法阅读”；“通过人物的动作、语言、神态描写，体会人物的心情变化”；记一次游戏，把游戏过程写清楚。
4.单元目录精读课文：牛和鹅（2课时）精读课文：一只窝囊的大老虎（2课时）精读课文：陀螺（2课时）◎口语交际：安慰（1课时）◎习作：记一次游戏（2课时）◎语文园地：（1课时）5.作业完成时间：四年级语文每周6课时，完成第六单元教学任务需要12课时（其中，10课时用于教学，2课时用于完成单元作业）。
二、单元作业目标8 能梳理、总结批注的方法和意义。
√理解应用9 能正确理解并知道在什么情况下使用“打头阵、挑大梁”等惯用语。
能仿照例子，用动作描写表现人的心情。
√√理解应用10 能按顺序把游戏写清楚，写出想法和感受。
√√√√√应用11 能自己修改习作，并把习作誊写清楚。
√√√应用12 能设身处地地想被安慰者的心情，选择合适的方式进行安慰。
√√综合13 能借助语手势等恰当地表达自己的情感。
√√综合14 综合性语文活动综合三、单元作业框架年级/册次/单元四年级上册第六单元单元类型普通单元教学目标预学作业随堂作业课后作业长程作业水平等级认识35个生字，读准7个多音字。
1.通读单元所有文本。
2.读熟重点会认字，口头组词。
知道会写41个字，会写46个词语。
工整、规范地抄写单元重点会写字、重点词语10’交流生字词，默写词语15’知道能借助生活中常见的蔬菜认识“韭、芥”等8个生字。
能积累6个八字词语。
读熟重点会认字，口头组词。
知道能通过人物的动作、语言、神态体会人物心情。
读课文过程中，体会人物心情。
理解能理解关键句的意思。
读课文过程中，体会关键句意思。
理解能梳理、总结批注的方法和意义。
对课文中学过的批注句子做总结梳理。
10’理解应用能正确理解并知道在什么情况下使用“打头阵、挑大梁”等惯用语。
科学实验教案：测量陀螺的旋转速度
科学实验教案：测量陀螺的旋转速度引言陀螺是一种旋转体，由于其高速旋转而具有许多有趣的现象和特性。
本教案旨在教授如何利用简单的仪器和方法测量陀螺的旋转速度，从而更好地理解陀螺的物理特性。
实验原理陀螺的运动是由外力和陀螺自身的旋转力矩共同作用的结果。
当陀螺被施加外力后，陀螺的轴会发生进动运动，即轴在水平面上旋转的同时，还会沿垂直于水平面的方向偏转。
这种现象被称为“进动”。
陀螺的旋转速度与其旋转角速度成正比，而旋转角速度可以通过测量陀螺的旋转周期来计算得到。
因此，我们可以通过测量陀螺的旋转周期，进而计算出其旋转速度。
实验器材1.陀螺：旋转稳定、轴尽可能细长、重心尽可能靠近轴的陀螺。
2.外力施加器：外力可以通过摩擦、弹簧等方式施加在陀螺上。
3.计时器：用于精确测量陀螺的旋转周期。
4.直尺、卡尺等测量仪器：用于测量陀螺的直径、重心到轴的距离等参数。
实验步骤1.准备陀螺：选择一个稳定、轴尽可能细长、重心尽可能靠近轴的陀螺，注意要保证陀螺的轴与地面保持垂直，并且陀螺旋转的方向应朝向实验者。
2.测量陀螺的直径：使用卡尺或直尺等仪器测量陀螺的直径。
3.测量陀螺的重心到轴的距离：使用直尺或卡尺等测量仪器测量陀螺的重心到轴的距离。
4.施加外力：选择一种适当的外力施加器，例如用线绕在陀螺轴上，或用手指等施加摩擦力。
施加外力后，观察陀螺的进动运动，注意观察进动的角速度和进动的方向。
5.计时：使用计时器精确测量陀螺的旋转周期。
6.计算旋转速度：根据测量得到的陀螺的直径和重心到轴的距离，计算出陀螺的转动惯量。
根据陀螺的旋转周期和转动惯量，计算出陀螺的旋转角速度和旋转速度。
实验注意事项1.选择适当的陀螺：要保证陀螺的旋转稳定，轴尽可能细长，并且重心尽可能靠近轴。
2.施加外力要适当：施加外力的大小和方向要适当，以保证陀螺的进动不会过于明显或不稳定。
3.精确测量：为了得到准确的实验结果，要尽可能精确地测量陀螺的直径、重心到轴的距离和旋转周期等参数。
小学实践活动教案小陀螺
年级：三年级学科：综合实践活动课时：2课时教学目标：1. 知识与技能目标：了解陀螺的历史、制作方法及玩法，掌握陀螺的基本制作技巧。
2. 过程与方法目标：通过小组合作，学习陀螺的制作过程，提高动手能力和团队协作能力。
3. 情感态度与价值观目标：激发学生对传统文化和民间工艺的兴趣，培养学生的创新精神和实践能力。
教学重点：1. 陀螺的制作方法。
2. 陀螺的基本玩法。
教学难点：1. 陀螺的平衡性。
2. 陀螺的旋转速度。
教学准备：1. 陀螺制作材料：硬纸板、铅笔、剪刀、胶水、彩色笔、绳子等。
2. 教学课件。
3. 陀螺展示。
教学过程：第一课时一、导入1. 教师出示陀螺实物，引导学生观察并提问：“同学们，你们知道这是什么吗？它叫什么名字？”2. 学生回答后，教师总结：“没错，这就是陀螺。
今天，我们就来学习陀螺的制作和玩法。
”二、新课导入1. 教师讲解陀螺的历史，让学生了解陀螺的起源和发展。
2. 教师展示不同类型的陀螺，让学生观察并了解它们的制作材料和特点。
三、陀螺制作1. 教师示范陀螺的制作过程，包括材料准备、切割、绘画、组装等环节。
2. 学生分组合作，按照教师示范的制作步骤，开始制作自己的陀螺。
四、陀螺测试1. 学生展示自己的陀螺，进行陀螺旋转速度和平衡性的测试。
2. 教师和学生一起讨论陀螺旋转速度和平衡性的影响因素。
五、课堂小结1. 教师总结本节课的学习内容，强调陀螺制作的重要性。
2. 学生分享自己的制作心得和陀螺测试结果。
第二课时一、复习导入1. 教师提问：“同学们，上节课我们学习了陀螺的制作，谁来说说陀螺的制作步骤？”2. 学生回答后，教师进行点评和补充。
二、陀螺玩法1. 教师讲解陀螺的基本玩法，包括旋转、跳跃、旋转跳跃等动作。
2. 学生分组练习陀螺玩法，教师巡视指导。
三、陀螺比赛1. 学生分组进行陀螺比赛，比一比谁的陀螺旋转速度最快、最稳定。
2. 教师评选出最佳陀螺，颁发奖品。
四、课堂小结1. 教师总结本节课的学习内容，强调陀螺玩法的重要性。
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3. 惯性量的测量： ③ 现代陀螺仪： C.光纤陀螺仪： 1976年美国犹他大学提出光纤陀螺的概念并首先研制出试验装置。 上世纪90年代开始精度迅速提高，已达到0.0001°/h。
美国LITTON公司 研制战略级光纤陀螺 精度达10-4 /h量级 检测沿正反方向传播的两束光的相位差敏感角运动。
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3. 惯性量的测量： ③ 现代陀螺仪： B.激光陀螺仪： 激光陀螺仪是一种应用激光技术测量物体相对于惯性空间的转动角速度 的新型陀螺仪，它没有机械转子，是一个光学器件。但是由于它仍具有陀螺 测量角速度的功能，仍称为陀螺。 特点： a) 结构简单，没有活动的机械转子，因此不受摩擦力和重力的影响； b) 角速度测量范围宽，可从0.01(º )/h到1000 (º )/h以上； c) 启动快； d) 工作可靠、抗冲击、寿命长。 发展过程： a) 1925年迈克尔森和制造出首个环形光学陀螺仪。 b) 1960激光出现，1963年斯伯里公司演示了世界上第一台环形激光器，标志着 环形激光陀螺仪发展的开始。
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3. 惯性量的测量： ③ 现代陀螺仪： C.光纤陀螺仪： 光纤陀螺应用： a) 战略导弹系统和潜艇导航应用； b) 卫星定向和跟踪； c) 天体观测望远镜的稳定和调向； d) 各种运载火箭应用； e) 舰船、巡航导弹和军、民用飞机的惯性导航； f) 光学罗盘及高精度寻北系统； g) 战术武器制导与控制系统； h) 陆地导航系统(+GPS)； i) 姿态／航向基准系统； j) 汽车导航仪、天线／摄像机的稳定、石油钻井定向、机器人控制、各种极限 作业的控制装置等工业和民用领域。
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3. 惯性量的测量： ③ 现代陀螺仪： C.光纤陀螺仪： 国外光纤陀螺发展情况： 国外中低精度的光纤陀螺已经产品化，被广泛用于航空、航天、航海、武器 系统和其它工业领域中。世界上研制光纤陀螺的单位已有40多家，包括美国 霍尼韦尔(Honeywell)、利顿(Litton)、史密斯(Smith)、诺思若普 (Northrops)、联信(AliedSignal)等，日本日本航空电子工业有限公司(JAE)， 日本三菱(Mitsubishi)公司，日立公司，德国利铁夫(LITEF)公司，法国法国 光子（IXSEA）公司世界著名的惯导公司，精度范围覆盖了从战术级到惯性 级、战略(精密)级的各种应用。
3. 惯性量的测量： ③ 现代陀螺仪： C.光纤陀螺仪： 光纤陀螺实物图：
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3. 惯性量的测量： ③ 现代陀螺仪： C.光纤陀螺仪： 光纤陀螺实物图：
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3. 惯性量的测量： ③ 现代陀螺仪： C.光纤陀螺仪： 国内光纤陀螺发展情况： a) 航天时代电子公司； b) 航天三院三十三所； c) 西北工业大学； d) 北京航空航天大学； e) 哈尔滨工程大学； f) 浙江大学； g) 兵器205所； h) 船舶707所； i) 航空618所。
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3. 惯性量的测量： ③ 现代陀螺仪： C.光纤陀螺仪： 关键技术发展过程： a) 1913年法国物理学家Sagnac在物理实验中发现了旋转角速率对光的干涉现 象的影响，这就启发人们，利用光的干涉现象来测量旋转角速率； b) 1960年，美国科学家梅曼发明了激光器，产生了单色相干光，解决了光源的 问题； c) 1966年，英籍华人科学家高锟提出了只要解决玻璃纯度和成分，就能获得光 传输损耗极低的玻璃光纤的学说； d) 1976年，美国犹他大学两位教授利用Sagnac效应研制出世界上第一个光纤 陀螺原理样机。 二十多年来，世界各发达国家的许多科研机构和著名大学都投入了很多的经 费来研究光纤陀螺。随着光纤陀螺主要光器件（保偏光纤，Y型电—光调制波 导，光源等）技术及半导体工业的飞速发展，光纤陀螺的发展已经有了突破 性进展, ，高精度光纤陀螺已达到低于0.0001o/h的精度，有取代传统的机械 陀螺仪的趋势。 光纤陀螺仪与传统的机械陀螺仪相比，优点是全固态，没有旋转部件和摩擦 部件，寿命长，动态范围大，启动快，结构简单，尺寸小，重量轻。与激光 陀螺仪相比，光纤陀螺仪没有闭锁问题，也不用在石英块精密加工出光路，11 2013-8-13
3. 惯性量的测量： ③ 现代陀螺仪： 前面介绍陀螺仪，包括单自由度陀螺仪和二自由度陀螺仪都是基于角动 量原理进行的工作的，一般称为转子陀螺。 现在我们介绍的现代陀螺仪，其工作原理不同于上述的传统陀螺仪，它 是基于哥式效应或萨格纳克效应而工作的一类陀螺仪。 这类陀螺仪包括哥式振动陀螺仪、激光陀螺仪和光纤陀螺仪。
1 干涉式激光陀螺 光纤陀螺
无源谐振腔式激光陀螺（外腔式） 2 谐振腔式激光陀螺
有源谐振腔式激光陀螺（内腔式）
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3. 惯性量的测量： ③ 现代陀螺仪： B.激光陀螺仪： 有源谐振腔式激光陀螺的结构与工作原理： a) 组成：包括传感器和测量 电路两个部分。传感器包括谐 振腔、激光管（供电电源）、 反射镜×2、半透半反镜×1、 合成棱镜×1；测量电路包括 光电检测仪、频率计、可逆计 数器和显示器等。
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3. 惯性量的测量： ③ 现代陀螺仪： B.激光陀螺仪： f:激光传输谐振频率； 有源谐振腔式激光陀螺的结构与工作原理： b) 工作原理： c:光速； l:激光传播一周的光程。 c q:Const.
f q
l
当存在角速度ω时，两束 光的振荡频率变为：
c f1 q 和f 2 l1
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3. 惯性量的测量： ③ 现代陀螺仪： B.激光陀螺仪： 萨格纳克效应：
设光程长所包
围的面积为A，装置
旋转角速度为 ,则 光程差为： 4A L c 通过检测光程差即 可求得角速度
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3. 惯性量的测量： ③ 现代陀螺仪： B.激光陀螺仪： 有源谐振腔式激光陀螺的结构与工作原理： 激光陀螺分为两类：
Fc mv ac
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3. 惯性量的测量： ③ 现代陀螺仪： A.振动陀螺仪（音叉振动陀螺仪）： 基本结构： a) 弹性音叉双臂； b) 激振源，带动音叉双臂对称弯曲振动； c) 阻尼器+扰性轴，与基座隔离，减小振动； d) 基座，安装在飞机机体上。 工作原理： a) 驱动力激励两音叉作相向振动； c b) 当基座绕音叉的中心轴转动时产生哥氏惯性力矩； c) 带动音叉作扭转振动，其幅值正比于输入角速度； d) 检测扭转角来实现角速度测量。 特点： 结构简单、体积小、重量轻、可靠性高、性能稳定、成本低。 其他类型振动陀螺仪： a) 半球谐振式振动陀螺仪； b) 硅微机电MEMS振动陀螺仪。
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3. 惯性量的测量： ③ 现代陀螺仪： A.振动陀螺仪（音叉振动陀螺仪）： 振动陀螺仪是基于哥氏效应的原理工作的，从其基本工作原理来说，它还 是基于经典力学而工作的，但又不同于转子陀螺（基于角动量守恒）。 哥氏效应： 1832年哥里奥（Coriolis）首先发现哥氏力效应，即高频振动的物体在被 基座带动旋转时会产生哥氏加速度或哥氏力。这是因相对运动与牵连转动相 互影响所引起的一种现象，旋转物体在径向线速度的作用下就会产生哥氏加 速度（哥氏力）量： ④ 陀螺仪的应用： 角速度测量
具备动量 二自由度陀螺仪 角度测量 转弯仪 飞控阻尼补偿器 稳定平台 垂直陀螺
单自由度陀螺仪
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4A f f －f qcl ＝k c f q fl ll l
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