Гироскопические датчики с двумя степенями свободы, страница 3

2. Устройство, принцип действия, уравнения статики и динамики

датчика угловой скорости с механической пружиной

Гироскопический датчик угловой скорости представляет собой гироскоп с двумя степенями свободы. При этом движение гироскопа относительно оси подвеса рамки ограничено упругой связью с корпусом прибора. Такой датчик угловой скорости условно можно отнести к приборам первого поколения. К более совершенным приборам относятся поплавковые приборы (второе поколение), приборы, созданные на новых физических принципах (третье поколение) – динамически настраиваемые, осцилляторные, лазерные и др. Несмотря на такое многообразие датчиков угловых скоростей, в настоящее время в основном применяются поплавковые и «сухие». В таких датчиках для создания противодействующего момента используются либо механические, либо «электрические пружины».

С точки зрения простоты изучения устройства, принципа действия и характеристик наиболее целесообразным является рассмотрение датчика угловой скорости с механической пружиной. Кинематическая схема такого прибора приведена на рис. 12.2.

Данный прибор предназначен для измерения угловой скорости , поэтому ось OY является осью чувствительности (входной осью), ось OX – выходной осью прибора.

Принцип работы прибора заключается в следующем. При вращении ЛА относительно оси OY₁ с угловой скоростью относительно оси OX возникает гироскопический момент . Гироскопический момент стремится со

вместить кратчайшим путем вектор кинетического момента  с вектором угловой скорости . В результате этого гироузел начнет поворачиваться относительно оси подвеса рамы (оси OX). При повороте гироузла начинает деформироваться пружина 5 и создавать противодействующий момент _.