陀螺仪特性

陀螺仪在航空、航天和航海领域得到广泛应用，其特性源于两个基本原理：定轴性和进动性，均基于角动量守恒原则。

定轴性原理指出，当陀螺转子高速旋转且不受外力矩影响时，其自转轴在惯性空间中保持稳定，指向固定方向，且抗拒任何改变转子轴向之力。定轴性的稳定性受到以下因素影响：转子转动惯量越大，稳定性越强；转子角速度越高，稳定性越强。

转动惯量描述刚体转动时的惯性大小。当以相同力矩作用于不同刚体时，转动惯量大的刚体获得的角速度较小，保持原有转动状态的惯性较大；相反，转动惯量小的刚体获得的角速度较大，保持原有转动状态的惯性较小。

进动性则表现为：陀螺仪在高速旋转时，受到外力矩作用于外环轴，将绕内环轴转动；作用于内环轴，则绕外环轴转动。进动角速度方向与外力矩作用方向垂直。右手定则用于判断进动方向：伸直右手，大拇指与食指垂直，手指顺着自转轴方向，手掌朝外力矩正方向，手掌与4指弯曲握拳，大拇指方向即为进动角速度方向。

进动角速度大小取决于转子动量矩H和外力矩M的大小，计算公式为ω=M/H。进动性的大小受以下因素影响：外部作用力越大，进动角速度越大；转子转动惯量越大，进动角速度越小；转子角速度越大，进动角速度越小。

扩展资料

用高速回转体的动量矩敏感壳体相对惯性空间绕正交于自转轴的一个或二个轴的角运动检测装置。利用其他原理制成的角运动检测装置起同样功能的也称陀螺仪。