CKD氣缸-CMA2系列性能及類別介紹
CKD氣缸-CMA2系列,，是一種用來感測與維持方向的裝置,，基於角動量不滅的理論設計出來的,。CKD氣缸-CMA2系列，主要是由一個位於軸心可以旋轉(zhuǎn)的輪子構成,。 CKD氣缸-CMA2系列一旦開始旋轉(zhuǎn),，由於輪子的角動量，CKD氣缸-CMA2系列,，有抗拒方向改變的趨向,。CKD氣缸-CMA2系列，多用於導航,、定位等系統(tǒng),。1850年法國的物理學家福柯(J.Foucault)為了研究地球自轉(zhuǎn),，首先發(fā)現(xiàn)高速轉(zhuǎn)動中的轉(zhuǎn)子(rotor),，由于慣性作用它的旋轉(zhuǎn)軸永遠指向一固定方向，他用希臘字gyro(旋轉(zhuǎn))和skopein(看)兩字合為gyro scopei一字來命名這種儀表,。
CKD氣缸-CMA2系列的裝置,，一直是航空和航海上航行姿態(tài)及速率等方便實用的參考儀表。從力學的觀點近似的分析陀螺的運動時,，可以把它看成是一個剛體,，剛體上有一個萬向支點，而陀螺可以繞著這個支點作三個動的自由度的轉(zhuǎn)動,，所以陀螺的運動是屬于剛體繞一個定點的轉(zhuǎn)動運動,。更確切地說，一個繞對稱軸高速旋轉(zhuǎn)的飛輪轉(zhuǎn)子叫陀螺,。將陀螺安裝在框架裝置上,，使陀螺的自轉(zhuǎn)軸有角轉(zhuǎn)自由度，這種裝置的總體叫做CKD氣缸-CMA2系列,，CKD氣缸-CMA2系列的基本部件有：

(1) 陀螺轉(zhuǎn)子(常采用同步電機,、磁滯電機,、三相交流電機等拖動方法來使陀螺轉(zhuǎn)子繞自轉(zhuǎn)軸高速旋轉(zhuǎn)，并見其轉(zhuǎn)速近似為常值)：
(2) 內(nèi),、外框架(或稱內(nèi),、外環(huán)，它是使陀螺自轉(zhuǎn)軸獲得所需角轉(zhuǎn)動自由度的結(jié)構);
(3) 附件(是指力矩馬達,、信號傳感器等),。
2、CKD氣缸-CMA2系列,，的分類
按照轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動的自由度分成雙自由度CKD氣缸-CMA2系列,，(也稱三自由度CKD氣缸-CMA2系列，)和單自由度CKD氣缸-CMA2系列,，(也稱二自由度CKD氣缸-CMA2系列,，)。前者用于測定飛行器的姿態(tài)角,，后者用于測定姿態(tài)角速度,，因此常稱單自由度CKD氣缸-CMA2系列，為,。但通常多按CKD氣缸-CMA2系列,，中所采用的支承方式分類。
滾珠軸承自由CKD氣缸-CMA2系列,，它是經(jīng)典的CKD氣缸-CMA2系列,，。利用滾珠軸承支承是應用早,、廣泛的支承方式,。滾珠軸承靠直接接觸，摩擦力矩大,，CKD氣缸-CMA2系列,，的精度不高，漂移率為每小時幾度,，但工作可靠,，迄今還用在精度要求不高的場合。一個自由轉(zhuǎn)子CKD氣缸-CMA2系列,，(雙自由度CKD氣缸-CMA2系列,，)靠內(nèi)環(huán)軸和外環(huán)軸角度傳感元件可以測量兩個姿態(tài)角。
液浮CKD氣缸-CMA2系列,，又稱浮子陀螺,。內(nèi)框架(內(nèi)環(huán))和轉(zhuǎn)子形成密封球形或圓柱形的浮子組件。轉(zhuǎn)子在浮子組件內(nèi)高速旋轉(zhuǎn),在浮子組件與殼體間充以浮液,用以產(chǎn)生所需要的浮力和阻尼。浮力與浮子組件的重量相等者,，稱為全浮陀螺;浮力小于浮子組件重量者稱為半浮陀螺,。由于利用浮力支承，摩擦力矩減小,，CKD氣缸-CMA2系列,，的精度較高，但因不能定位仍有摩擦存在,。為彌補這一不足,，通常在液浮的基礎上增加磁懸浮，即由浮液承擔浮子組件的重量,，而用磁場形成的推力使浮子組件懸浮在中心位置,。此外，還可利用高速旋轉(zhuǎn)的轉(zhuǎn)子與內(nèi)框架之間所形成的動壓氣膜支承轉(zhuǎn)子,，這種方式稱為動壓氣浮支承?，F(xiàn)代高精度的單自由度液浮陀螺常是液浮,、磁浮和動壓氣浮并用的三浮CKD氣缸-CMA2系列，,。這種CKD氣缸-CMA2系列,，比滾珠軸承CKD氣缸-CMA2系列，的精度高,漂移率為0.01度/時,。但液浮CKD氣缸-CMA2系列,，要求較高的加工精度、嚴格的裝配,、的溫控,，因而成本較高。
靜電CKD氣缸-CMA2系列,，又稱電浮陀螺,。在金屬球形空心轉(zhuǎn)子的周圍裝有均勻分布的高壓電極,對轉(zhuǎn)子形成靜電場,用靜電力支承高速旋轉(zhuǎn)的轉(zhuǎn)子。這種方式屬于球形支承,，轉(zhuǎn)子不僅能繞自轉(zhuǎn)軸旋轉(zhuǎn),，同時也能繞垂直于自轉(zhuǎn)軸的任何方向轉(zhuǎn)動，故屬自由轉(zhuǎn)子CKD氣缸-CMA2系列,，類型,。靜電場僅有吸力，轉(zhuǎn)子離電極越近吸力就越大,，這就使轉(zhuǎn)子處于不穩(wěn)定狀態(tài),。用一套支承電路改變轉(zhuǎn)子所受的力，可使轉(zhuǎn)子保持在中心位置,。靜電CKD氣缸-CMA2系列,，采用非接觸支承,，不存在摩擦,所以精度很高,漂移率低達10 ～10 度/時。它不能承受較大的沖擊和振動,。它的缺點是結(jié)構和制造工藝復雜，成本較高,。
撓性CKD氣缸-CMA2系列,，轉(zhuǎn)子裝在彈性支承裝置上的CKD氣缸-CMA2系列,，,。在撓性CKD氣缸-CMA2系列,，中應用較廣的是動力調(diào)諧撓性CKD氣缸-CMA2系列,，,。它由內(nèi)撓性桿,、外撓性桿,、平衡環(huán),、轉(zhuǎn)子,、驅(qū)動軸和電機等組成,。它靠平衡環(huán)扭擺運動時產(chǎn)生的動力反作用力矩(陀螺力矩)來平衡撓性桿支承產(chǎn)生的彈性力矩，從而使轉(zhuǎn)子成為一個無約束的自由轉(zhuǎn)子,，這種平衡就是調(diào)諧,。撓性CKD氣缸-CMA2系列，是60年代迅速發(fā)展起來的慣性元件,，它因結(jié)構簡單,、精度高(與液浮陀螺相近)、成本低,，在飛機和導dan上得到了廣泛應用,。
激光CKD氣缸-CMA2系列，它的結(jié)構原理與上面幾種CKD氣缸-CMA2系列,，*不同,。激光陀螺實際上是一種環(huán)形激光器,，沒有高速旋轉(zhuǎn)的機械轉(zhuǎn)子,，但它利用激光技術測量物體相對于慣性空間的角速度，具有速率CKD氣缸-CMA2系列，的功能,。激光CKD氣缸-CMA2系列,，的結(jié)構和工作是：用熱膨脹系數(shù)極小的材料制成三角形空腔。在空腔的各頂點分別安裝三塊反射鏡,，形成閉合光路,。腔體被抽成真空，充以氦氖氣,，并裝設電極,，形成激光發(fā)生器。激光發(fā)生器產(chǎn)生兩束射向相反的激光,。當環(huán)形激光器處于靜止狀態(tài)時,，兩束激光繞行一周的光程相等，因而頻率相同,，兩個頻率之差(頻差)為零,，干涉條紋為零。當環(huán)形激光器繞垂直于閉合光路平面的軸轉(zhuǎn)動時,，與轉(zhuǎn)動方向一致的那束光的光程延長,，波長增大，頻率降低;另一束光則相反,，因而出現(xiàn)頻差,，形成干涉條紋,。單位時間的干涉條紋數(shù)正比于轉(zhuǎn)動角速度,。激光陀螺的漂移率低達0.1～0.01度/時，可靠性高,，不受線加速度等的影響,，已在飛行器的慣性導航中得到應用，是很有發(fā)展前途的新型CKD氣缸-CMA2系列,，,。處在研制過程中的光導纖維CKD氣缸-CMA2系列，正逐漸成為實用的儀表,。其他新型原理的CKD氣缸-CMA2系列,，如核子共振CKD氣缸-CMA2系列，等,，還處在研究階段,。

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