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陀螺儀是誰發明的 陀螺儀的發展歷程

本文章由注冊用戶 荊湖酒徒 上傳提供 2023-06-25 評論 0
摘要:陀螺儀是一種機械裝置,用于測量角運動,它是1850年由法國物理學家萊昂·傅科發明的。陀螺儀的英文名是gyro scopei,也是傅科取的,取自希臘字gyro(旋轉)和skopein(看)。自陀螺儀發明以來,它經過多次發展和演變,從機械式逐漸發展成小型芯片狀,應用領域也越來越廣泛。下面一起來了解一下陀螺儀的發展歷程吧。

一、陀螺儀是誰發明的

陀螺儀,又叫角速度傳感器,是一種角運動檢測裝置,現在大家的手機里一般就有陀螺儀的存在,那(nei)么陀螺儀的發明(ming)者是誰呢?

陀(tuo)(tuo)螺(luo)儀是1850年由法(fa)國物理學家萊昂·傅科(ke)發(fa)明的(de),他在研(yan)究地球自傳中獲得靈感,把一(yi)個高速旋(xuan)轉的(de)陀(tuo)(tuo)螺(luo)放(fang)到一(yi)個萬(wan)向(xiang)支(zhi)架上,靠陀(tuo)(tuo)螺(luo)的(de)方向(xiang)來(lai)計(ji)算角速度,從而制(zhi)成了最初的(de)陀(tuo)(tuo)螺(luo)儀。

二、陀螺儀名字的由來

陀(tuo)(tuo)螺儀(yi)的(de)英文名(ming)稱是gyro scopei,這個(ge)名(ming)字(zi)是陀(tuo)(tuo)螺儀(yi)的(de)發(fa)(fa)明者所(suo)取的(de),法(fa)國的(de)物(wu)理學家萊昂·傅科發(fa)(fa)現高速轉動(dong)中地(di)的(de)轉子具(ju)有慣性,它的(de)旋(xuan)轉軸永遠指向一固定方(fang)向,于是發(fa)(fa)明了陀(tuo)(tuo)螺儀(yi),命名(ming)時,他用(yong)希臘字(zi)gyro(旋(xuan)轉)和(he)skopein(看)兩字(zi)合為gyro scopei一詞來命名(ming)這種儀(yi)表(biao)。

三、陀螺儀的發展歷程

1850年(nian),法(fa)國物理學家(jia)萊昂·傅科提出了利(li)用陀螺(luo)儀(yi)(yi)(yi)指(zhi)向的(de)設想,并成功(gong)研制出世界上第一(yi)臺傅科陀螺(luo)儀(yi)(yi)(yi),有效地驗證(zheng)了地球自轉運動,開啟了人類(lei)對工程實用陀螺(luo)儀(yi)(yi)(yi)的(de)研究與設計。

1908年,德(de)國(guo)(guo)科學家赫(he)爾曼·安(an)許茨-肯(ken)普費設計(ji)了(le)一(yi)種單轉子(zi)擺式(shi)陀(tuo)螺羅經(jing),該系統可(ke)以憑借重力(li)(li)力(li)(li)矩(ju)進(jin)行自動尋找北方向,解決了(le)當(dang)時的艦船導航(hang)問題。第二次世界大戰期間,德(de)國(guo)(guo)利(li)用陀(tuo)螺儀為V-2火箭裝備了(le)慣性制導系統,實現了(le)陀(tuo)螺儀技(ji)術在(zai)導彈制導領(ling)域的首(shou)次應用。

20世(shi)紀50年代(dai),轉子陀(tuo)螺(luo)儀(yi)(yi)開(kai)始出現,美國的查(cha)爾(er)斯·施塔克(ke)·德雷珀實驗室,采(cai)用(yong)液(ye)浮(fu)支承技術,研制出單自度(du)液(ye)浮(fu)陀(tuo)螺(luo)儀(yi)(yi),使得陀(tuo)螺(luo)儀(yi)(yi)的精度(du)達(da)到了慣性級要求。

20世紀60年(nian)代(dai)初,美國(guo)人羅伯特·克雷格研制出(chu)了動(dong)力調諧陀(tuo)螺儀,在戰術導(dao)彈(dan)及(ji)軍(jun)用(yong)飛機等(deng)平(ping)臺進行了成功(gong)應用(yong)。

1964年,美國最先研制出靜電陀螺儀,并于1979年為“三(san)叉戟”彈道導(dao)彈核潛艇(ting)(ting)裝備了靜電陀螺監控器,使(shi)得潛艇(ting)(ting)的(de)導(dao)航能力(li)出現了質(zhi)的(de)飛(fei)躍。

20世紀60年(nian)代(dai),光(guang)學陀螺(luo)儀的出(chu)現是慣性技術領域的一場(chang)重大變革(ge)。1963年(nian),美(mei)國(guo)研制出(chu)激光(guang)陀螺(luo)儀,隨(sui)后將其應用(yong)到飛機和(he)戰術導彈。

光纖(xian)陀(tuo)(tuo)(tuo)螺(luo)(luo)儀(yi)(yi)(FOG)是(shi)出現稍(shao)晚于激(ji)光陀(tuo)(tuo)(tuo)螺(luo)(luo)儀(yi)(yi)的(de)另(ling)一類光學(xue)陀(tuo)(tuo)(tuo)螺(luo)(luo)儀(yi)(yi),與激(ji)光陀(tuo)(tuo)(tuo)螺(luo)(luo)儀(yi)(yi)相比,FOG具有體積更(geng)小(xiao)、成本更(geng)低、便(bian)于批(pi)量生產(chan)等顯著優勢,迅速獲得(de)了各大陀(tuo)(tuo)(tuo)螺(luo)(luo)儀(yi)(yi)生產(chan)商的(de)青睞。

進入20世(shi)紀(ji)90年代(dai),隨著微機電和(he)量(liang)子技術(shu)的(de)不斷發(fa)(fa)展,以(yi)微機電系統(mMEMS)陀(tuo)(tuo)螺(luo)(luo)(luo)儀(yi)(yi)(yi)(yi)、半球諧振(zhen)(zhen)陀(tuo)(tuo)螺(luo)(luo)(luo)儀(yi)(yi)(yi)(yi)(RG)為代(dai)表(biao)的(de)振(zhen)(zhen)動陀(tuo)(tuo)螺(luo)(luo)(luo)儀(yi)(yi)(yi)(yi)和(he)以(yi)核磁(ci)共(gong)振(zhen)(zhen)陀(tuo)(tuo)螺(luo)(luo)(luo)儀(yi)(yi)(yi)(yi)(NMRG)、原(yuan)子干涉陀(tuo)(tuo)螺(luo)(luo)(luo)儀(yi)(yi)(yi)(yi)(AIG)為代(dai)表(biao)的(de)原(yuan)子陀(tuo)(tuo)螺(luo)(luo)(luo)儀(yi)(yi)(yi)(yi)等新型陀(tuo)(tuo)螺(luo)(luo)(luo)儀(yi)(yi)(yi)(yi)得到(dao)了(le)快速發(fa)(fa)展,掀(xian)開了(le)陀(tuo)(tuo)螺(luo)(luo)(luo)儀(yi)(yi)(yi)(yi)技術(shu)的(de)嶄新篇(pian)章(zhang)。

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