陀螺仪技术测试用题
电罗经习题集
<题目>高速旋转的三自由度陀螺仪其进动性可描述为( )。
A．在外力的作用下，陀螺仪主轴的动量矩矢端将以捷径趋向外力方向B．在外力矩的作用下，陀螺仪主轴的动量矩矢端力图保持其初始方位不变C．在外力矩的作用下，陀螺仪主轴的动量矩矢端将以捷径趋向外力矩D．在外力矩的作用下，陀螺仪主轴即能自动找北指北<参考答案>c<题目>何谓自由陀螺仪( )。
A．重心与其中心相重合的三自由度陀螺仪B．主轴可指向空间任意方向的陀螺仪C．不受任何外力矩作用的平衡陀螺仪D．高速旋转的三自由度陀螺仪<参考答案>c<题目>从工程技术角度，陀螺仪的定义为( )。
A．高速旋转的对称转子及保证转子主轴指向空间任意方向的悬挂装置B．转子及其悬挂装置的总称C．具有三自由度的转子D．高速旋转的对称刚体<参考答案>A<题目>何谓陀螺仪的定轴性( )。
A．其主轴指向地球上某一点的初始方位不变B．其主轴动量矩矢端趋向外力矩矢端C．其主轴指向空间的初始方向不变D．相对于陀螺仪基座主轴指向不变<参考答案>c<题目>三自由度陀螺仪在高速转动时，其主轴将指向( )，若在垂直主轴方向上加外力矩，主轴将( )。
A．空间某一方向，产生进动B．真北，指向真北C．空间某一方向，保持指向不变D．A和C对<参考答案>A<题目>满足下列( )时，陀螺仪才具右定轴性。
A．高速旋转B．陀螺仪中心与其重心重合C．不受任何外力矩D．A+B+C<参考答案>D<题目>在垂直于陀螺仪主轴方向上加外力矩，陀螺仪主轴将产生进动，其进动角速度( )A．外力矩成正比，动量矩成正比B．外力矩成反比，动量矩成反比C．外力矩成正比，动量矩成反比D．外力矩成反比，动量矩成正比<参考答案>c<题目>自由陀螺仪的主轴动量矩指北，若加一外力矩，其方向水平向西，则主轴指北端( )进动。
光纤陀螺仪测试规范
光纤陀螺仪测试规范1范围本方案规范了光纤陀螺的技术要求、质量保证和交货准备等方面的要求，以及相应的测试条件、测试项目、测试方法、测试程序，适用于在航海、航空、航天及陆用等惯性技术领域中应用的陀螺仪的设计、制造及检验。
2 测试条件与测试设备2.1测试条件2.1.1 环境条件2.1.1.1 大气条件标准大气条件如下:环境温度：23℃±2℃相对湿度：20%～80%大气压力：86KPa ~ 106KPa5 测试主要项目5.1.1 光纤陀螺在室温环境下性能a) 标度因数；b) 标度因数非线性度；c) 标度因数不对称度；d) 标度因数重复性。
5.1.2 零偏a) 零偏；b) 零偏稳定性；c) 零偏重复性（逐次、逐日）。
5.1.3 阈值5.1.4 随机游走系数5.2 振动环境性能5.3 冲击试验5.4 标度因数、零偏、零偏稳定性与环境温度项目综合测试a) 标度因数温度灵敏度；b) 零偏温度零敏度； c) 陀螺启动时间；d) 温度梯度对陀螺零偏的影响。
6 测试方法 6.1 标度因数 6.1.1 标度因数数值 6.1..1.1 测试设备a) 具有角度输出的速率位置转台（速率平稳度优于5×10-3，测量范围大于±0.001°/s ~ ±500°/s ）；b) 陀螺输出测试和记录装置； c) 陀螺测试专用工装夹具。
6.1.1.2 测试程序陀螺仪通过安装夹具固定在速率转台上。
在输入角速率范围内，按GB321规定的R5系列，适当圆整，均匀删除后选取输入角速率，在正转、反转方向输入角速率范围内，分别不能小于11个角速率档，包括最大输入角速率。
当速率平稳时进行测试。
程序如下：a) 转台加电，设定转台的转动角速度、速率值和转动方向，接通陀螺仪电源，预热一定时间。
转台输入角速率按从小到大的顺序改变，转台正转测试陀螺仪输出，停转；转台反转，测试陀螺仪输出停转；b) 设定采样间隔时间为1S 及采样次数，测试陀螺仪测试陀螺仪输出量，求得该输入角速率下陀螺仪输出的平均值； 6.1.1.3 计算方法设j F 为第j 个输入角速度时光纤陀螺仪输出的平均值，标度因数绝对值计算方法见公式:j F =1N1Njpp F=∑ (1)式中： j F —陀螺仪第P 个输出值，N —采样次数。
航海仪器作业（一）
航海仪器作业（一）练习题第一节陀螺罗经指北原理1、何谓自由陀螺仪 C 。
A．重心与其中心相重合的三自由度陀螺仪B．主轴可指向空间任意方向的陀螺仪C．不受任何外力矩作用的平衡陀螺仪D．高速旋转的三自由度陀螺仪2、从工程技术角度，陀螺仪的定义为 A 。
A．高速旋转的对称转子及保证转子主轴指向空间任意方向的悬挂装置B．转子及其悬挂装置的总称C．具有三自由度的转子D．高速旋转的对称刚体3、何谓陀螺仪的定轴性 C 。
A．其主轴指向地球上某一点的初始方位不变B．其主轴动量矩矢端趋向外力矩矢端C．其主轴指向空间的初始方向不变D．相对于陀螺仪基座主轴指向不变4、三自由度陀螺仪在高速转动时，其主轴将指向 A ，若在垂直主轴方向上加外力矩，主轴将。
A．空间某一方向；产生进动 B．真北；指向真北C．空间某一方向；保持指向不变 D．A和C对5、满足下列 D 时，陀螺仪才具有定轴性。
A．高速旋转 B．陀螺仪中心与其重心重合C．不受任何外力矩 D．A＋B＋C6、高速旋转的三自由度陀螺仪其进动性可描述为 C 。
A．在外力的作用下，陀螺仪主轴的动量矩矢端将以捷径趋向外力方向B．在外力矩的作用下，陀螺仪主轴的动量矩矢端力图保持其初始方位不变C．在外力矩的作用下，陀螺仪主轴的动量矩矢端将以捷径趋向外力矩D．在外力矩的作用下，陀螺仪主轴即能自动找北指北7、在垂直于陀螺仪主轴方向上加外力矩，陀螺仪主轴将产生进动，其进动角速度与 C 。
A．外力矩成正比；动量矩成正比B．外力矩成反比；动量矩成反比C．外力矩成正比；动量矩成反比D．外力矩成反比；动量矩成正比8、自由陀螺仪的主轴动量矩指北，若加一外力矩，其方向水平向西，则主轴指北端 B 进动。
A．水平向东 B．水平向西 C．垂直向上 D．垂直向下9、影响自由陀螺仪主轴不能稳定指北的最主要因素是 A 。
A．地球自转角速度的垂直分量B．地球自转角速度的水平分量C．陀螺仪本身的特性D．在陀螺仪主轴上外加力矩10、当自由陀螺仪相对于水平面作视运动时，其进动角速度与C 有关。
仪器仪表测试题含答案
仪器仪表测试题含答案一、单选题（共52题，每题1分，共52分）1.使模拟量整量化的方法主要有：逐位比较型、双（）型、（）/频率型等。
A、积分/电压B、电压/电流C、微分/电流D、微分/积分正确答案：A2.机器人I/O盒更换输出模块时，要在（）情况下进行。
A、输出开路状态下B、短路状态下C、断电状态下D、以上都是正确答案：C3.（）是在微处理器与I/O回路之间采用的防干扰措施。
A、CEUB、输出电压转换C、CPDD、电气隔离正确答案：D4.多旋翼无人机的螺旋桨（）。
A、桨根处升力系数大于桨尖处升力系数B、桨根处升力系数等同桨尖处线速度C、桨根处升力系数等于桨尖处线速度D、桨根处线速度大于桨尖处线速度正确答案：A5.手爪的主要功能是抓住工件.握持工件和（）工件。
A、定位B、触摸C、固定D、释放正确答案：D6.程序指针用于显示当前程序运行位置及状态，当程序指针变为单个黄色机器人，表示当前行（）。
A、处于预备状态B、处于激活状态C、有运动D、当前没有任何操作正确答案：C7.世界坐标系是系统的绝对坐标系，世界坐标系又称为（）。
A、关节参考坐标系B、全局参考坐标系C、大地坐标系D、工具参考坐标系正确答案：C8.无人机整机维保记录是保证无人机维护维修质量的重要依据，维保记录填写规范具体要求有（）。
①由专人按填写标准对记录单进行填写②记录单应及时填写，不得晚于1个工作日③填写内容要求完整、规范、不得缺项、准确无误。
A、①②B、②③C、①②③D、①③正确答案：C9.机器人就是将实现人类的腰、肩、大臂、小臂、手腕、手以及手指的运动的机械组合起来，构造成能够传递像人类一样运动的机械。
机械技术就是实现这种（）的技术。
A、运动能量B、运动传递C、都不是D、运动快慢正确答案：B10.无人机云台的安装正确步骤是（）。
①与无人机机架紧固件连接②线路连接③遥控器通道配置④运动相机安装⑤通电试机A、②③①④⑤B、②③④①⑤C、②①③④⑤D、①②③④⑤正确答案：D11.过程控制的主要特点不包括（）。
陀螺仪漂移及测试
KM I Bx /H
ωe cos cosK
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§6.4 陀螺测试的力矩反馈法
二 力矩反馈法法中陀螺相对地理坐标系的取向
陀螺相对地理坐标系的位置需借助转台
3．陀螺自转轴沿当地铅垂线方向
z x
ey ecoscosK
ly y
ωd
Mb
mgly H
KM IBx /H
陀螺漂移产生的原因是作用在陀螺上的干扰 力矩根据干扰力矩的性质及其变化规律，干扰力 矩可以分为两类：
• 确定性干扰力矩 有规律、可试验或计算确定，易于 补偿。
• 随机性干扰力矩 无规律性。引起陀螺的随机漂移， 只能用统计方法来估计其概率统计 特性。
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§6.2 影响陀螺漂移的主要因素
d ey p
精确定位定向，即陀螺输入轴与转台轴平行，并且要使 转台在地理坐标系中精确定向。 精确地测出转台的转速。
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§6.3 陀螺测试的伺服跟踪法
二 伺服跟踪法的测速方法
首先在一段时间间隔内，观测转台相对地球的转角，然后根 据地球自转角速度沿转台方向的分量通过计算求得在这段时 间内地球相对惯性空间的转角
ie ey T
得到在同一时间间隔内转台相对惯性空间的转角
ip ie p
用时间间隔相除，即得到陀螺的漂移角速度
d ip / T ey p
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§6.3 陀螺测试的伺服跟踪法
三 伺服跟踪法的转台轴的取向
1. 输入轴在水平面内沿东西方向
1. 摩擦力矩及其引起的漂移 2. 不平衡力矩及其引起的漂移 3. 非等弹性力矩及其引起的漂移
陀螺仪漂移及测试课件
陀螺仪测试中的注意事项
在进行陀螺仪测试时，应确保测试环 境干净整洁，避免灰尘、污垢等杂质 对测试结果造成影响。
在进行动态测试时，应遵循安全操作 规程，确保测试过程中的安全。
测试前应对陀螺仪进行充分的预热， 以确保其性能稳定。
对于高精度的陀螺仪，应采用高精度 的测试设备进行测试，以确保测试结 果的准确性。
陀螺仪的种类和用途
机械陀螺仪
微机械陀螺仪
利用旋转轴的定轴性，用于方向测量 和控制系统，如导弹、飞机、船舶等 导航系统。
利用微机械加工技术制造，具有低成 本、小型化、集成化等特点，用于消 费电子产品、智能穿戴设备等。
光学陀螺仪
利用光束的干涉效应，具有高精度、 抗电磁干扰等特点，用于高精度测量 和控制系统，如卫星定位系统、惯性 导航系统等。
CHAPTER
陀螺仪静态测试
01
02
陀螺仪静态测试是指将 陀螺仪置于静止状态下 进行测试，以评估其性能。
测试内容包括检查陀螺 仪的零点稳定性、分辨 率、噪声水平等。
03
静态测试通常在实验室 环境下进行，以确保测 试结果的准确性。
04
静态测试还可以用于评 估陀螺仪在不同温度和 湿度条件下的性能表现。
陀螺仪动态测试
01
02
03
04
陀螺仪动态测试是指在实际运 动状态下对陀螺仪进行测试， 以评估其在动态环境中的性能。
测试内容包括检查陀螺仪的动 态响应速度、抗干扰能力、稳
定性等。
动态测试通常在振动台、离心 机等设备上进行，以模拟实际
使用中的各种运动状态。
动态测试还可以用于评估陀螺 仪在不同运动状态下的性能表 现，如旋转、俯仰、滚动等。
CHAPTER
现代导航技术第八章(陀螺仪的测试、标定与补偿)
§8.1 陀螺仪误差测试的基本方法
2、陀螺仪误差测试的种类和方法 （2）速率传递试验 测试方法
在典型的测试中，速率转台的转动速率从零开始，逐级分成 一系列角速率值，同时记录每一级的数据。 旋转速度对于每一级设定的周期上保持常量，使得敏感器的 输出在记录前已处于稳定状态。 施加的角速率在最大和最小的期望值之间递增变化。
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§8.1 陀螺仪误差测试的基本方法
2、陀螺仪误差测试的种类和方法 （3）温度试验
如：全温范围 下的某型号光 纤陀螺标度因 数漂移特性
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§8.1 陀螺仪误差测试的基本方法
2、陀螺仪误差测试的种类和方法 （4）摇摆速率转台试验
此类试验的目的是确定陀螺仪及其相关电子控制电路对施加 于敏感器输入轴的振荡旋转的频率响应特性 测试设备与速率变换测试中所述的速率转台非常类似。 在该情况下，转台同样安装在合适的基座上以提供稳定性， 并施加各种预先设定频率的角运动。
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§8.1 陀螺仪误差测试的基本方法
2、陀螺仪误差测试的种类和方法 （7）冲击试验
试验的目的是测量陀螺仪对于施加的冲击 的响应，并确定该敏感器对于施加的极短 周期(一般为毫秒级)的加速度的恢复能力。 敏感器要安装到金属台上，并将该台从给 定的距离上落到一合适形状的铅块上。 在施加冲击过程中且同样在冲击后的一定 时间内记录输出信号。陀螺仪在冲击前后 漂移均值的对比能够表明该陀螺仪特性的 瞬态或永久性变化。
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§8.1 陀螺仪误差测试的基本方法
2、陀螺仪误差测试的种类和方法 （2）速率传递试验
输出角速率偏差（deg/s）
数据分析
与实际相比的输出偏差曲线
IFOG标度因数测试情况（10℃）
硅微振动陀螺仪设计与性能测试
中图分类号 ： Ｖ２ ４ １ ． ５ ： Ｖ６ ６ ６ ． １ ２ ３
Ｄｅ ｓ ｉ ｇ ｎ ａ ｎ ｄ ｅ ｘ ｐ ｅｒ ｉ ｍｅ ｎ ｔ ｏ ｆ ｍｉ ｃ ｒ ｏ ｍａ ｃ ｈ ｉ ｎ ｅ ｄ ｖ ｉ ｂ ｒ ａ ｔ ｏ ｒ ｙ ｇ ｙ ｒ ｏ ｓ ｃ ｏ ｐ ｅ
硅 微 振 动 陀 螺 仪 设 计 与 性 能 测 试
贾方秀 ， 裘安萍， 施 芹， 苏 岩
（ 南京理工大学 ＭＥ ＭＳ惯性技术研究中心， 江苏 南京 ２ １ ０ ０ ９ ４ ）
摘要 ： 介绍 了基 于 Ｄ ＤＳ Ｏ Ｇ（ Ｄ ｅ ｅ ｐ Ｄ ｒ ｙ Ｓ ｉ ｌ ｉ ｃ ｏ ｎ Ｏｎ Ｇ ｌ ａ ｓ ｓ ）工 艺 自主 研 发 的 硅 微 振 动 陀 螺 仪 的 结 构 ， 封装 ， 及 信 号 与 性
小 、 功耗低， 在 中等 精度 的惯 性导 航 系统 中有 较好 的应 用前景 。 关 键 词： 硅 微 振 动 陀螺 仪 ； 真 空封 装 ； 自激 驱 动 ； 温 度 补 偿 文献标识码 ： Ａ ｄ ｏ ｉ ： １ ０ ． ３ ７ ８ ８ ／ Ｏ Ｐ Ｅ ． ２ ０ １ ３ ２ １ ０ ５ ． １ ２ ７ ２
ｐａ ｃ ｋ ａ ｇｉ ｎ ｇ，ｓ ｉ ｇ ｎａ ｌ ｄｅ ｔ ｅ ｃ ｔ ｉ ｏ ｎ ａ ｎｄ ｐ ｅ ｒ ｆ ｏｒ ｍａ ｎｃ ｅ ｍｅ ａ ｓ ｕ ｒ ｅ ｍｅ ｎｔ ｗｅ ｒ ｅ ｄｅ ｓ ｃ ｒ ｉ ｂｅ ｄ ． Ｔｈｅ ｄ ｕａ ｌ － ｍａ ｓ ｓ Ｍ ＥＭ Ｓ ｖ ｉ — ｂｒ ａ ｔ ｏ ｒ ｙ ｇｙ ｒ ｏｓ ｃ ｏ ｐ ｅ ｗａ ｓ ｄ ｅ ｓ ｉ ｇｎｅ ｄ ｂｙ ａ ｓ ｔ ｒ ｕ ｃ ｔ ｕｒ ｅ — ｄｅ ｃ ｏ ｕｐ ｌ ｅ ｄ ｍｅ ｔ ｈｏ ｄ ａ ｎｄ ｐｒ ｅ ｐ ａ ｒ ｅ ｄ ｂｙ ｔ ｈｅ Ｄｅ ｅ ｐ Ｄｒ ｙ Ｓｉ ｌ ｉ ｃ ｏ ｎ Ｏｎ Ｇｌ ａ ｓ ｓ（ ＤＤＳＯＧ） ． Ｔｏ ｉ ｍｐ ｒ ｏｖ ｅ ｔ ｈ ｅ ｍｅ ｃ ｈ ａ ｎｉ ｃ ａ ｌ ｓ ｅ ｎｓ ｉ ｔ ｉ ｖ ｉ ｔ ｙ， ｒ ｅ ｌ ｉ ａ ｂｉ ｌ ｉ ｔ ｙ ａ ｎ ｄ ｓ ｔ ａ ｂｉ ｌ ｉ ｔ ｙ，ｔ ｈｅ ｇｙ ｒ ｏ ｓ ｃ ｏ ｐｅ ｗａ ｓ ｐ ａｃ ｋａ ｇｅ ｄ ｂ ｙ ｖ ａ ｃ ｕｕ ｍ ｔ ｅ ｃ ｈｎ ｏｌ ｏ ｇｙ ａ ｎ ｄ ｔ ｈ ｅ ｃ ｏ ｍｍ ｏ ｎ ｍｏ ｄｅ ｄ ｉ ｓ ｔ ｕｒ ｂａ ｎｃ ｅ ｃ ａ ｕ ｓ ｅ ｄ ｂｙ ａ ｘｉ ａ ｌ ａ ｃ ｃ ｅ ｌ ｅ ｒ ａ ｔ ｉ ｏ ｎ ｗａ ｓ ａ ｌ ｓ ｏ ｅ ｌ ｉ ｍｉ ｎ ａ ｔ ｅ ｄ．Ａ ｓ ｅ ｌ ｆ － ｒ ｅ ｓ ｏ ｎａ ｎ ｃ ｅ ｄｒ ｉ ｖ ｅ ｃ ｉ ｒ ｃ ｕ ｉ ｔ ｗｉ ｔ ｈ Ａｕｔ ｏ ｍａ ｔ ｉ ｃ Ｇａ ｉ ｎ Ｃｏ ｎ ｔ ｒ ｏｌ（ ＡＧＣ）ｗａ ｓ ｅ ｍｐｌ ｏ ｙ ｅ ｄ
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测试用题，请勿“题字”。
用后收回。
谢谢！
一、
（20分）以下每题各有四个答案，选择正确的答案，每题5分。
(1) 设自由陀螺的角动量为H ，已知进动角速度ω，陀螺力矩为M
，下列表示三者
之间关系的表达式正确的是（ ） （A ）H
M ω=⨯ ；（B ）M H ω=⨯； （C ）H M ω=⨯ ；（D ）M H ω=⨯
(2) 采用伺服跟踪法进行单自由度陀螺测漂，转台轴沿当地垂线方向，地球自转角速度
15/ie h ω=︒，当地纬度为30︒，测得转台转速为4
3.0210
-⨯转/分，则陀螺漂移速
度约为（传动比是1∶1）（ ） （A ）0.067
/h ；
（B ）0.55/h ；（C ）1.57/h ；（D ）（A ）、(B)、(C)均错； (3) 干涉式光纤陀螺光纤长1500m ，成环半径4cm ，光纤环法向角速度
1.5/h Ω=︒，光波长为1580nm 。
则由Sagnac 效应引起的相位差近似为（ ）
（A ）4
7.9510-⨯（） ；（B ）0.114（）；（C ）4
3.1410-⨯（）；（D ）(A)、(B)、(C)均错；
(4) 动量矩定理的向量表达式为（ ） （A ）
n b nb d R d R
R dt dt
ω=+⨯ ；（B ）
b
ib d H
M H dt
ω=⨯+ ；（C ）
b n nb d R d R R dt dt ω=+⨯；（D ）i o
o d H M dt
= 二、（10分）说明运动地理坐标系相对惯性空间旋转的原因，给出该旋转角速度在地理
坐标系上的分量。
三、（20分）已知坐标系b b b ox y z （b 系）与n n n ox y z （n 系）初始时重合，b 系是
n 系以转动顺序x y z →→，转角分别为α
、β、γ得到的。
试：（1）求方向余
弦矩阵n
I C ，b
n C 和n
b C ；（2）写出b 系相对n 系的瞬时角速度在b 系上的投影表达式；（3）若向量ω在b 系中的表示为T
b
x y z ω
ωωω⎡⎤=⎣⎦
，求该向量在I I I ox y z 中
的表示I
ω和n n n ox y z 中的表示n
ω。
五、（10分）写出单自由度陀螺的技术方程，画出其传递函数方框图；求出当初始条件为零、输入角速度1()()t t ω
δ=+时积分陀螺的响应。
六、（20分）已知二自由度陀螺技术方程为x x Y Y
J H M J H M βααβ⎧+=⎨-=⎩，且x Y J J <。
试证
明当陀螺仅受到沿内环轴幅值为
A 的脉冲力矩作用时，陀螺瞬态响应曲线（βα-曲
线）为椭圆，并给出椭圆中心坐标及长短半径；求出当()
1()
x Y M t M t δ=⎧⎨=⎩ 时的响应
)(),(t t βα。
（初始条件为零）。