陀螺仪的二个非常重要的基本特性:一为定轴性,另一是进动性,这两种特性均建立在角动量守恒的原则下。
陀螺仪的二个特性
1、定轴性
当陀螺转子以高速旋转时,在没有任何外力矩作用在陀螺仪上时,陀螺仪的自转轴在惯性空间中的指向保持稳定不变,即指向一个固定的方向;同时反抗任何改变转子轴向的力量。
这种物理现象称为陀螺仪的定轴性或稳定性。
其稳定性随以下的物理量而改变:
(1)转子的转动惯量愈大,稳定性愈好;
(2)转子角速度愈大,稳定性愈好。
所谓的“转动惯量”,是描述刚体在转动中的惯性大小的物理量。当以相同的力矩分别作用于两个绕定轴转动的不同刚体时,它们所获得的角速度一般是不一样的,转动惯量大的刚体所获得的角速度小,也就是保持原有转动状态的惯性大;反之,转动惯量小的刚体所获得的角速度大,也就是保持原有转动状态的惯性小。
2、进动性
当转子高速旋转时,若外力矩作用于外环轴,陀螺仪将绕内环轴转动;若外力矩作用于内环轴,陀螺仪将绕外环轴转动。其转动角速度方向与外力矩作用方向互相垂直。
这种特性,叫做陀螺仪的进动性。
影响进动性的大小的三个因素:
(1)外界作用力愈大,其进动角速度也愈大;
(2)转子的转动惯量愈大,进动角速度愈小;
(3)转子的角速度愈大,进动角速度愈小。
以上就是陀螺仪的特性,希望对大家有所帮助。