雷射陀螺

雷射陀螺是指一種無質量的光學陀螺儀,利用環形雷射器在慣性空間轉動時正反兩束光隨轉動而產生頻率差的效應,來敏感物體相對於慣性空間的角速度或轉角。是套用物理學上的一個基本概念。

科技名詞定義:一種無質量的光學陀螺儀。利用環形雷射器在慣性空間轉動時正反兩束光隨轉動而產生頻率差的效應,來敏感物體相對於慣性空間的角速度或轉角。
基本元器件:氦氖雷射器,全反射鏡,半透半反射鏡。
優點:沒有機械轉動部件的摩擦引起的誤差,角位移測量精度高,被測角速度範圍大。
缺點:需採用膨脹係數低的材料,需採用熱補償措施。

雷射陀螺的原理

雷射陀螺的工作原理為:在閉合光路中,由同一光源發出的沿順時針方向和反時針方向傳輸的兩束光發生干涉,利用檢測相位差或干涉條紋的變化,可以測出閉合光路鏇轉角速度。雷射陀螺儀的基本元件是環形雷射器,

雷射陀螺的特點

雷射陀螺沒有鏇轉的轉子部件,沒有角動量,也不需要方向環框架,框架伺服機構,鏇轉軸承,導電環及力矩器和角度感測器等活動部件,結構簡單,工作壽命長,維修方便,可靠性高,目前雷射陀螺的平均無故障工作時間已達到九萬小時以上。
雷射陀螺的動態範圍很寬,測得速率為±1500度每秒,最小敏感角速度小於±0.001度每小時一下,解析度為/弧度秒數量級,用固有的數字增量輸出載體的角度和角速度信息,無需精密的模數轉換器,很容易轉換成數字形式,方便與計算機接口,適合捷聯式系統使用。
雷射陀螺的工作溫度範圍很寬(從-55℃~�95℃),無需加溫,啟動過程時間短,系統反應時間快,接通電源零點幾秒就可以投入正常工作。達到0.5度每小時的精度,只需50毫秒時間,對武器系統的制導來說,是十分寶貴的。
雷射陀螺沒有活動部件,不存在質量不平衡問題,所以對載體的震動及衝擊加速度都不敏感,對重力加速度的敏感度也可忽略不計,因而無需不平衡補償系統,輸出信號沒有交叉耦合項,精度高,偏值小於0.001度每小時,隨機漂移小於0.001度每小時,長期精度穩定性好,在9年內輸出沒有任何變化,重複性極好。
雷射陀螺沒有精密零件,組成陀螺的零件品種和數量少,機械加工較少,易於批量生產和自動化生產,成本是常規陀螺的三分之一左右。

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