Гироскопические измерители угловых скоростей, их конструкция и методические погрешности.

Содержание

Содержание 2
Введение 3
Гироскопические измерители угловых скоростей, их конструкция и методические погрешности 3
Заключение 6
Список использованной литературы 9

Введение
Заработав врачебное образование, Жан Бернар Леон Фуко (1819 - 1868) занялся экспериментальной физикой и добился в данной области больших успехов. Назовем только наиболее крупные - токи Фуко, маятник Фуко, гироскопы.
Слово "гироскоп", выдуманное Л. Фуко, состоит из 2-ух греческих слов: "гирос" - вращение и "скопео" - следить, глядеть.
Итак, гироскоп - это "наблюдатель вращения". Сейчас гироскопы "наблюдают" вращение самых различных объектов - кораблей, самолетов, ракет, спутников и многих иных. Л. Фуко, основывая собственный лабораторный прибор (гироскоп), желал с его помощью следить вращение Земли относительно абсолютного пространства.
Идея прибора базировалась на теоретическом положении Л. Эйлера о том, что быстровращающееся тело, имеющее одну недвижимую точку и не подвластное воздействию моментов внешних сил, сберегает постоянным положение оси собственного вращения в абсолютном пространстве. Л. Фуко рассуждал приблизительно так. Так как Земля вертится в абсолютном пространстве, то обязано отслеживаться перемещение предметов, размещенных на ее поверхности, по отношению к оси такового быстровращающегося тела.
Приступая к формированию собственного прибора, Л. Фуко сразу же столкнулся с 3-мя взаимозависимыми проблемами, ставшими потом классическими в гироскопической технике:
1) как фактически реализовать тело, имеющее 1 недвижимую точку и, стало быть, свободу вращения вокруг 3-х взаимно перпендикулярных осей;
2) как раскрутить данное тело вокруг одной из его осей и в последующем поддерживать высокое значение угловой скорости;
3) как "защитить" вращающееся тело от воздействия внешних возмущающих моментов.
Гироскопические измерители угловых скоростей, их конструкция и методические погрешности
Гироскоп используется как чувствительный элемент указывающих гироскопических устройств и как датчик угла поворота или угловой скорости для приборов автоматического управления.
В неких случаях, к примеру в гиростабилизаторах, гироскопы применяются как генераторы момента силы или энергии.
Гироскопом называют вращающееся вокруг оси симметрии с большой угловой скоростью тело вращения (ротор), одна из точек которого неподвижна. Ось z симметрии ротора 1 (рис 1) именуют осью фигуры или осью ротора гироскопа.
В основной массе гироскопических устройств для обеспечивания свободы вращения ротора гироскопа вокруг неподвижной точки используют карданов подвес, который состоит из 2-ух рамок 2 и 3. Ротор 1 гироскопа с большой угловой скоростью y вертится вокруг оси y1 относительно внутренней рамки 2, которая может поворачиваться вокруг оси z относительно рамки 3, а последняя - вокруг оси x относительно неподвижной подставки 4.
Карданов подвес гарантирует ротору гироскопа свободу вращения относительно 3-х осей (x, y1 и z). Следовательно гироскоп, поставленный в кардановом подвесе, называют гироскопом с 3-мя степенями свободы. Если центр масс гироскопа совмещается с точкой пресечения осей карданова подвеса, то таковой гироскоп называется астатическим.

Заключение
Непрерывно возрастающие требования к точностным и эксплуатационным характеристикам гиро-приборов принудили ученых и инженеров многочисленных государств мира не только улучшить классические гироскопы с вращающимся ротором, но и находить принципиально новейшие идеи, позволившие разрешить проблему произведения чувствительных датчиков для замера и отражения параметров углового перемещения объекта.
В нынешнее время известно более 100 разных явлений и физических принципов, которые дают возможность решать гироскопические задачи. В России и США выданы тысячи патентов и авторских свидетельств на соответственные открытия и изобретения.