[發明專利]一種電磁感應陀螺儀

有效

• 申請號: 200910043458.4
• 申請日: 2009-05-20
• 公開（公告）號: CN101556153A
• 公開（公告）日: 2009-10-14
• 發明（設計）人: 譚成忠
• 申請（專利權）人: 譚成忠
• 主分類號: G01C19/00
• 分類號: G01C19/00;G01C19/04
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術領域

本發明涉及一種基于電磁感應的陀螺儀。本發明在空間飛行器及旋轉物體的角速度監測方面具有特殊用途，如飛機和導彈的導航，但也可廣泛應用于其他旋轉物體的角速度測量，如機械手的移動和旋轉控制，以及磁場強度的測量。

背景技術

陀螺儀是一種旋轉監測傳感器，在工程技術以及科學研究中有著廣泛的應用，如飛行器的導航、機械手的移動和旋轉控制等方面。目前常用的陀螺儀有機械陀螺儀、壓電晶體陀螺儀、激光陀螺儀和光纖陀螺儀幾種。機械陀螺儀精讀高、穩定性能好，但抗沖擊能力差且體積和重量大。壓電晶體陀螺儀的體積小，但精度低且穩定性較差。激光陀螺儀和光纖陀螺儀精度高，但構型復雜、造價昂貴，且激光陀螺儀和光纖陀螺儀均為有源的陀螺儀，需要供電。

發明內容

本發明的目的在于提供一種基于電磁感應的陀螺儀，它克服了現有技術的缺陷，具有結構簡單穩定、體積小、抗沖擊能力強、溫度性能穩定以及應用方便的特點。

本發明的目的是通過如下途徑實現的：一種電磁感應陀螺儀，陀螺儀由線圈、磁導軸組成，線圈繞于磁導軸外周，線圈產生的感應電動勢信號由導線引出。磁導軸的兩端聯接有磁探測面板。兩根磁導軸分別固定于相互垂直的兩個方向構成二維電磁感應陀螺儀；三根磁導軸分別固定于相互垂直的三個方向構成三維電磁感應陀螺儀。當外加磁場為靜磁場或低頻磁場環境時，磁導軸及磁探測面板選用鐵磁材料制成；當外加磁場為高頻磁場環境時，磁導軸及磁探測面板選用鐵氧體材料制成。

當陀螺儀在地磁場或其它外部磁場中運動時，通過線圈的磁通量發生變化，因而在線圈兩端產生感應電動勢。感應電動勢與陀螺儀中的線圈軸向相對于磁力線方向的夾角及旋轉速度有關，與發電機的原理一致。與常規發電機相比，地磁場或其它外部磁場相應于發電機中永久磁鐵產生的磁場。因此基于電磁感應的陀螺儀為一種無源的旋轉監測傳感器，這種陀螺儀具有結構簡單穩定、體積小、抗沖擊能力強、溫度性能穩定以及應用方便的特點。

附圖說明

下面結合附圖對本發明的目的和實現途徑作進一步詳細說明：

圖1為本發明的結構原理示意圖；

圖2為二維電磁感應陀螺儀在X-Y平面內的結構圖；

圖3為三維電磁感應陀螺儀的X-Y平面剖面結構圖；

圖4為三維電磁感應陀螺儀的X-Z平面剖面結構圖；

圖5為三維電磁感應陀螺儀的Y-Z平面剖面結構圖。

具體實施方式

一種電磁感應陀螺儀，陀螺儀由線圈1、磁導軸2組成，線圈1繞于磁導軸2外周，線圈1產生的感應電動勢信號由導線4引出。為了進一步提升精度，磁導軸2的兩端聯接有磁探測面板3，磁探測面板3的面積越大效果越好。

實施例1，如圖1所示，這是一維的電磁感應陀螺儀，陀螺儀由線圈1、磁導軸2、磁探測面板3組成，線圈1繞于磁導軸2外周，磁導軸2的兩端聯接有磁探測面板3，線圈1產生的感應電動勢信號由導線4引出。

實施例2，如圖2所示，這是二維的電磁感應陀螺儀，陀螺儀由兩組線圈1、磁導軸2、磁探測面板3組成，線圈1繞于磁導軸2外周，磁導軸2的兩端聯接有磁探測面板3，相鄰的磁探測面板3之間不能磁聯通，兩根磁導軸2分別固定于相互垂直的兩個方向，線圈1產生的感應電動勢信號由導線4引出。

實施例3，如圖3-5所示，這是三維的電磁感應陀螺儀，陀螺儀由三組線圈1、磁導軸2、磁探測面板3組成，線圈1繞于磁導軸2外周，磁導軸2的兩端聯接有磁探測面板3，相鄰的磁探測面板3之間不能磁聯通，兩根磁導軸2分別固定于相互垂直的三個方向，線圈1產生的感應電動勢信號由導線4引出。

本發明的原理如下：