Датчик угловой скорости

Использование гироскопов (оборудование)

Двухстепенной гироскоп может быть использован для измерения угловой скорости вращения контролируемых тел, например, как это показано на рис. 9: прибор имеет одну раму подвеса ротора и обладает двумя степенями свободы: относительно оси собственного вращения и оси рамы.

Рис. 9

Ротор гироскопа помещен в кожух (кольцо) 2, связанный с основанием 1 через упругую пружину 4, удерживающую в начальный момент времени ротор в положении, для которого угол , и сохраняющую, в дальнейшем, угол малым.

Свойство гироскопа с двумя степенями свободы заключается в том, что если к гироскопу приложить силу , создающую момент внешней силы вокруг оси , то прецессионное движения не возникает, а гироскоп поворачивается вокруг оси как обычное негироскопическое тело. При этом появляется гироскопический момент, действующий относительно мнимой оси , который уравновешивается реакцией опор рамки.

При вращении основания 1 с угловой скоростью под действием гироскопической пары главная ось гироскопа прецессирует вокруг оси в сторону совмещения по кратчайшему пути вектора кинетического момента ротора гироскопа с вектором угловой скорости вынужденного вращения. При этом возникает поворот ротора, что вызовет увеличение угла и деформацию пружины 4. В результате начнет действовать момент ( - коэффициент жесткости пружины) упругости пружины. При некотором значении момент от деформации пружины и момент гироскопической пары уравновесятся, т.е. или (датчик угловой скорости.).