[實用新型]一種基于電磁感應發電的高精度三自由度陀螺儀

有效

• 申請號: 201820129612.4
• 申請日: 2018-01-25
• 公開（公告）號: CN208606764U
• 公開（公告）日: 2019-03-15
• 發明（設計）人: 李繼存
• 申請（專利權）人: 李繼存
• 主分類號: G01C19/08
• 分類號: G01C19/08;H02J7/32
• 代理公司: 石家莊德皓專利代理事務所(普通合伙) 13129
• 代理人: 耿佳;楊瑞龍

本實用新型屬于陀螺儀技術領域，提出的一種基于電磁感應發電的高精度三自由度陀螺儀，包括轉子，轉子轉動設置在內環上，內環轉動設置在外環上，外環轉動設置在外環架上，轉子連接電動機，轉子上設置有永磁體，外環和\或外環架上設置有感應線圈，內環通過轉軸一與外環轉動連接，轉軸一與轉子旋轉軸垂直，外環通過轉軸二與外環架轉動連接，轉軸二與轉軸一垂直，通過轉子的轉動，帶動永磁體轉動產生變化的磁場，并基于電磁感應使感應線圈生產感應電流，達到了發電的目的，解決了現有技術中轉動陀螺儀角度變化反饋不及時，且維持轉子轉動耗能較高，不符合節能理念的技術問題。

技術領域

本實用新型屬于陀螺儀技術領域，涉及一種基于電磁感應發電的高精度三自由度陀螺儀。

背景技術

陀螺儀是用高速回轉體的動量矩敏感殼體相對慣性空間繞正交于自轉軸的一個或二個軸的角運動檢測裝置。利用其他原理制成的角運動檢測裝置起同樣功能的也稱陀螺儀。繞一個支點高速轉動的剛體稱為陀螺。通常所說的陀螺是特指對稱陀螺，它是一個質量均勻分布的、具有軸對稱形狀的剛體，其幾何對稱軸就是它的自轉軸，在一定的初始條件和一定的外在力矩作用下，陀螺會在不停自轉的同時，環繞著另一個固定的轉軸不停地旋轉，這就是陀螺的旋進，又稱為回轉效應，陀螺儀就是利用了回轉效應制成的。

申請號為201710481216.8的中國發明專利申請中公開了一種動力調諧陀螺儀及其角位置傳感器，該申請將角位置傳感器的電磁感應線圈固定在陀螺儀上，其位置始終不變，徑向充磁的磁鋼轉子自身高速旋轉，即磁鋼轉子相對于電磁感應線圈轉動并切割磁感線；此時會在電磁感應線圈內部產生交變的磁場，根據電磁感應原理，線圈會產生周期性變化的感應電動勢，線圈置于呈正弦變化的磁場中，從而產生正弦變化的感應電壓；在磁鋼轉子發生偏轉時，磁鋼轉子產生的磁場與線圈的重疊面積會發生變化，從而直接影響磁場作用面積的大小，進而引起感應電動勢大小的變化；通過外接設備測量感應電動勢的有效值，并將其與偏轉角度對應起來，就可以得到感應電動勢隨偏轉角度變化的曲線，從而得到磁鋼轉子偏轉的角度。因此，該角位置傳感器利用電磁感應原理將被測量角位置轉換成電信號，它不需要輔助電源，就能把動力調諧陀螺儀的轉子(即磁鋼轉子)的角位置轉換成電信號進行測量。現有技術中的轉動陀螺儀角度變化反饋不及時，且轉子的轉動耗能較高，不符合節能的理念。

實用新型內容

本實用新型提出一種基于電磁感應發電的高精度三自由度陀螺儀，解決了現有技術中轉動陀螺儀角度變化反饋不及時，且維持轉子轉動耗能較高，不符合節能理念的技術問題。

本實用新型的技術方案是這樣實現的：

一種基于電磁感應發電的高精度三自由度陀螺儀，包括轉子，所述轉子轉動設置在內環上，所述內環轉動設置在外環上，所述外環轉動設置在外環架上，所述轉子連接電動機，所述轉子上設置有永磁體，所述外環和\或所述外環架上設置有感應線圈。

作為進一步的技術方案，所述內環通過轉軸一與所述外環轉動連接，所述轉軸一與所述轉子旋轉軸垂直，所述外環通過轉軸二與所述外環架轉動連接，所述轉軸二與所述轉軸一垂直。

作為進一步的技術方案，所述內環上同樣設置有感應線圈。

作為進一步的技術方案，所述感應線圈等間距沿中心呈環形陣列排布，所述永磁體等間距沿轉軸呈環形陣列排布，且相鄰永磁體磁極朝向不同。

作為進一步的技術方案，所述感應線圈連接整流電路，所述整流電路連接蓄能電池。

作為進一步的技術方案，所述轉子為盤型，所述永磁體沿其徑向設置。

作為進一步的技術方案，所述轉子為球型，所述轉子沿轉軸等距劃分為若干磁盤，所述永磁體等間距沿所述磁盤的徑向設置。

作為進一步的技術方案，所述外環和所述外環架為球殼，所述外環和外環架通過與其轉軸垂直的若干平面劃分為若干環，每個環上等間距設置有若干感應線圈。