陀螺仪

本文解释了什么是陀螺仪以及它们的用途。您还将了解陀螺仪的工作原理以及该设备与加速度计的不同之处。

什么是陀螺仪?

陀螺仪陀螺仪是一种用于确定设备方向的仪器。同样,陀螺仪也用于维持或修改设备的空间方向。

陀螺仪由一个圆盘组成,圆盘的轴上交叉有一根刚性杆。此外,它还有一组环,当主盘绕其轴旋转时,这些环会围绕主盘旋转。

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陀螺效应的发现要归功于德国人约翰·博纳伯格 (Johann Bohnenberger) 在 1817 年的发现。然而,直到 1852 年,法国人莱昂·福柯 (Léon Foucault) 才发明了第一台陀螺仪。

陀螺仪的主要特点之一是可以绕一轴旋转而不掉落。尽管理论上它应该停止旋转并掉落,但陀螺仪能够继续旋转。下面您可以看到一个视频,其中展示了陀螺仪的此功能:

陀螺仪的工作原理

现在我们知道了陀螺仪的定义,在本节中我们将了解该设备的工作原理。要了解陀螺仪的工作原理,首先要知道陀螺效应由什么组成,所以我们先解释陀螺效应,然后解释陀螺仪的工作原理。

陀螺效应是发生在具有旋转运动的物体中的物理现象。总之,陀螺效应导致围绕其对称轴旋转的物体沿相对于其旋转方向成 90° 的方向移动。

因此,陀螺仪的操作与陀螺效应有关。当陀螺仪绕其对称轴旋转时,会出现一个力,使陀螺仪改变方向,因此陀螺仪不会掉落并继续旋转。

您可以在以下视频中看到陀螺仪工作原理的详细说明:

陀螺仪的应用

目前,陀螺仪有多种用途,涉及非常广泛的领域。在本节中,我们将了解陀螺仪的应用。

陀螺仪用于确定物体的方向。因此,陀螺仪应用依赖于将该设备集成到物体或车辆中来了解它们的方向。

例如,今天的手机有一个内置陀螺仪来确定它们的方向。因此,手机的陀螺仪用于视频游戏中,以了解设备向哪个方向转动,从而与手机屏幕上发生的情况进行交互。

陀螺仪也用于导航系统,因为它可以让您知道车辆的方向。例如,在飞机或船舶的导航系统中,陀螺仪是其操作的基本仪器。

最后,先进的相机还具有内置陀螺仪,使它们能够在移动时瞄准固定点。例如,在极限运动中,相机的陀螺仪非常有用,因为这样你就可以在摄影师移动时拍照。

陀螺仪和加速度计

最后,我们将了解陀螺仪和加速度计之间的区别,因为它们是两种可以互补的仪器,而且经常被混淆。

加速度计是一种测量加速度的仪器。简而言之,加速度计是一种用于确定人体所经历的加速度的传感器。

因此,陀螺仪和加速度计的区别在于陀螺仪测量物体的方向和旋转,而加速度计测量物体的线性加速度。

因此,这两类传感器捕获的信息通常一起用于执行计算,因为它们非常互补。例如,手机通常内置加速度计和陀螺仪。

单击以下链接了解有关加速度计的更多信息:

请参阅:什么是加速度计?

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