Вібраційні гіроскопи (англ. Vibrating structure gyroscope) — гіроскопічні пристрої, що зберігають напрям своїх коливань при поворотах основи. Цей тип гіроскопів є набагато простішим і дешевшим при майже однаковій точності у порівнянні з роторними гіроскопами. В англомовній літературі також вживається термін «коріолісові вібраційні гіроскопи» (англ. Coriolis vibratory gyroscope, CVG), який враховує принцип дії, заснований на ефекті дії сили Коріоліса, як і у роторних гіроскопів.
Принцип роботи
Нехай два підвішених вантажі вібрують на площині у МЕМС-гіроскопі з частотою . Тоді при повороті гіроскопа виникне коріолісове прискорення
,
де — швидкість і
— кутова частота повороту гіроскопа.
Горизонтальна швидкість вантажа, що коливається, визначається як , а положення вантажа у площині —
.
В результаті, рух поза площиною , що зумовлений поворотом гіроскопа, описується виразом:
,
- де
— маса вантажа, який коливається,
— коефіцієнт жорсткості пружини у напрямку, перпендикулярному площині,
— величина поворота в площині перпендикулярно руху вантажа.
Різновиди
![image](https://www.wikidata.uk-ua.nina.az/image/aHR0cHM6Ly93d3cud2lraWRhdGEudWstdWEubmluYS5hei9pbWFnZS9hSFIwY0hNNkx5OTFjR3h2WVdRdWQybHJhVzFsWkdsaExtOXlaeTkzYVd0cGNHVmthV0V2WTI5dGJXOXVjeTkwYUhWdFlpOHdMekF3TDFOamFHVnRZWFJwWTE5a2NtRjNhVzVuWDI5bVgzUjFibWx1WjE5bWIzSnJYMmQ1Y205elkyOXdaUzV3Ym1jdk1qSXdjSGd0VTJOb1pXMWhkR2xqWDJSeVlYZHBibWRmYjJaZmRIVnVhVzVuWDJadmNtdGZaM2x5YjNOamIzQmxMbkJ1Wnc9PS5wbmc=.png)
- П'єзоелектричні гіроскопи.
- Хвильові твердотільні гіроскопи.
- Камертонні гіроскопи.
- Вібраційні роторні гіроскопи.
- МЕМС-гіроскопи.
Застосування
![image](https://www.wikidata.uk-ua.nina.az/image/aHR0cHM6Ly93d3cud2lraWRhdGEudWstdWEubmluYS5hei9pbWFnZS9hSFIwY0hNNkx5OTFjR3h2WVdRdWQybHJhVzFsWkdsaExtOXlaeTkzYVd0cGNHVmthV0V2WTI5dGJXOXVjeTkwYUhWdFlpOHpMek5pTDBOV1IxOUpUVWRmTmprd01pNXFjR2N2TWpJd2NIZ3RRMVpIWDBsTlIxODJPVEF5TG1wd1p3PT0uanBn.jpg)
Мікромеханічні вібраційні гіроскопи застосовуються в системі вимірювання нахилу електричного самоката Сеґвей. Система складається з п'яти вібраційних гіроскопів, чиї дані обробляються двома мікропроцесорами.
Подібні типи мікрогіроскопів використовуються в мобільних пристроях, зокрема, в мультикоптерах, фотокамерах і відеокамерах (для управління стабілізацією зображення), в смартфонах і т. д..
CVG отримали поширення в системах інерціальної навігації, а також стабілізації платформ і дистанційно-керованих башт бронетанкової техніки.
Див. також
Примітки
- IEEE Std 1431—2004 Coriolis Vibratory Gyroscopes.
- Слюсар В. И. Электроника в зарубежных вооружениях и военной технике. [ 11 січня 2021 у Wayback Machine.] //Озброєння та військова техніка. — 2020. — № 3. — С. 95 — 96.
- Климов, Журавлёв, Жбанов, 2017.
- Lynch D.D. HRG Development at Delco, Litton, and Northrop Grumman //Proceedings of Anniversary Workshop on Solid-State Gyroscopy (19-21 May, 2008. Yalta, Ukraine). — Kyiv-Kharkiv. ATS of Ukraine. 2009. — .
- Sarapuloff S.A. 15 Years of Solid-State Gyrodynamics Development in the USSR and Ukraine: Results and Perspectives of Applied Theory //Proc. of the National Technical Meeting of US Institute of Navigation (ION) (Santa Monica, Calif., USA. January 14-16,1997). — P.151-164.
- Распопов, 2009, с. 62-64.
- First MEMS gyro smartphone to ship in June; it won't be the last [ 24 вересня 2015 у Wayback Machine.] // EETimes, 5/11/2010
Джерела
- Меркурьев И.В., Подалков В.В. . Динамика микромеханического и волнового твердотельного гироскопов. — М. : Физматлит, 2009. — 226 с. — .
- Климов Д.М., Журавлёв В.Ф., Жбанов Ю.К. Кварцевый полусферический резонатор (Волновой твердотельный гироскоп). — М. : Ким Л.А, 2017. — 194 с. — .
Вікіпедія, Українська, Україна, книга, книги, бібліотека, стаття, читати, завантажити, безкоштовно, безкоштовно завантажити, mp3, відео, mp4, 3gp, jpg, jpeg, gif, png, малюнок, музика, пісня, фільм, книга, гра, ігри, мобільний, телефон, android, ios, apple, мобільний телефон, samsung, iphone, xiomi, xiaomi, redmi, honor, oppo, nokia, sonya, mi, ПК, web, Інтернет
Vibracijni giroskopi angl Vibrating structure gyroscope giroskopichni pristroyi sho zberigayut napryam svoyih kolivan pri povorotah osnovi Cej tip giroskopiv ye nabagato prostishim i deshevshim pri majzhe odnakovij tochnosti u porivnyanni z rotornimi giroskopami V anglomovnij literaturi takozh vzhivayetsya termin koriolisovi vibracijni giroskopi angl Coriolis vibratory gyroscope CVG yakij vrahovuye princip diyi zasnovanij na efekti diyi sili Koriolisa yak i u rotornih giroskopiv Princip robotiNehaj dva pidvishenih vantazhi vibruyut na ploshini u MEMS giroskopi z chastotoyu wr displaystyle omega r Todi pri povoroti giroskopa vinikne koriolisove priskorennya a c 2 v W displaystyle vec a c 2 vec v times vec Omega de v displaystyle vec v shvidkist i W displaystyle vec Omega kutova chastota povorotu giroskopa Gorizontalna shvidkist vantazha sho kolivayetsya viznachayetsya yak Xipwrcos wrt displaystyle X ip omega r cos omega r t a polozhennya vantazha u ploshini Xipsin wrt displaystyle X ip sin omega r t V rezultati ruh poza ploshinoyu yop displaystyle y op sho zumovlenij povorotom giroskopa opisuyetsya virazom yop Fckop 2mWXipwrcos wrt kop displaystyle y op frac F c k op frac 2m Omega X ip omega r cos omega r t k op de m displaystyle m masa vantazha yakij kolivayetsya kop displaystyle k op koeficiyent zhorstkosti pruzhini u napryamku perpendikulyarnomu ploshini W displaystyle Omega velichina povorota v ploshini perpendikulyarno ruhu vantazha RiznovidiMEMS giroskopP yezoelektrichni giroskopi Hvilovi tverdotilni giroskopi Kamertonni giroskopi Vibracijni rotorni giroskopi MEMS giroskopi ZastosuvannyaCVG irlandskoyi kompaniyi InnaLabs Mikromehanichni vibracijni giroskopi zastosovuyutsya v sistemi vimiryuvannya nahilu elektrichnogo samokata Segvej Sistema skladayetsya z p yati vibracijnih giroskopiv chiyi dani obroblyayutsya dvoma mikroprocesorami Podibni tipi mikrogiroskopiv vikoristovuyutsya v mobilnih pristroyah zokrema v multikopterah fotokamerah i videokamerah dlya upravlinnya stabilizaciyeyu zobrazhennya v smartfonah i t d CVG otrimali poshirennya v sistemah inercialnoyi navigaciyi a takozh stabilizaciyi platform i distancijno kerovanih basht bronetankovoyi tehniki Div takozhPrecesiya Giroskop Lazernij giroskop Volokonno optichnij giroskopPrimitkiIEEE Std 1431 2004 Coriolis Vibratory Gyroscopes Slyusar V I Elektronika v zarubezhnyh vooruzheniyah i voennoj tehnike 11 sichnya 2021 u Wayback Machine Ozbroyennya ta vijskova tehnika 2020 3 S 95 96 Klimov Zhuravlyov Zhbanov 2017 Lynch D D HRG Development at Delco Litton and Northrop Grumman Proceedings of Anniversary Workshop on Solid State Gyroscopy 19 21 May 2008 Yalta Ukraine Kyiv Kharkiv ATS of Ukraine 2009 ISBN 978 966 02 5248 6 Sarapuloff S A 15 Years of Solid State Gyrodynamics Development in the USSR and Ukraine Results and Perspectives of Applied Theory Proc of the National Technical Meeting of US Institute of Navigation ION Santa Monica Calif USA January 14 16 1997 P 151 164 Raspopov 2009 s 62 64 First MEMS gyro smartphone to ship in June it won t be the last 24 veresnya 2015 u Wayback Machine EETimes 5 11 2010DzherelaMerkurev I V Podalkov V V Dinamika mikromehanicheskogo i volnovogo tverdotelnogo giroskopov M Fizmatlit 2009 226 s ISBN 978 5 9221 1125 6 Klimov D M Zhuravlyov V F Zhbanov Yu K Kvarcevyj polusfericheskij rezonator Volnovoj tverdotelnyj giroskop M Kim L A 2017 194 s ISBN 978 5 9909668 5 7