2.1定軸性
當三自由度陀螺轉子高速旋轉后,若不受外力矩的作用,不管基座如何轉動,支撐在萬向支架上的 陀螺儀自轉軸指向慣性空間的方位不變,這種特性叫“定軸性”。如果我們以地球為基準,則可以認為三自由度陀螺相對于地球運動,這種運動稱為陀螺的假視運動或視在運動。視在運動是陀螺穩定性的表現。
其慣性隨以下的物理量而改變:
1)轉子質量愈大,轉動慣量愈大;
2)轉子旋轉半徑愈大,轉動慣量愈大;
3)轉子旋轉速度愈高,轉動慣量愈大;
2.2進動性
在運轉中的陀螺儀,如果外界施一作用或力矩在轉子旋轉軸上,則旋轉軸并不沿施力方向運動,而是順著轉子旋轉向前90度垂直施力方向運動,此現象即是進動性。
進動性的大小也有三個影響的因素:
1)外界作用力愈大,其進動性也愈大;
2)轉子的質量慣性矩(moment of inertia)愈大,進動性愈小;
3)轉子的角速度愈大,進動性愈小;
而進動方向可根據進動性原理取決于施力方向及轉子旋轉方向。
3.組成和性能指標:
組成:
1)剛體陀螺儀 1臺
2)剛體陀螺儀控制器 1個
3)電源適配器 1個
4)可充電鋰電池和充電器 1個
5)儀器箱 1個
性能指標:
高速旋轉的電機演示陀螺的特性,演示陀螺的定軸性、進動性。
1)剛體陀螺儀:尺寸:200*200*200mm,重量: 1.6Kg
2)轉子電機:直流無刷電機(雙電機結構)
3)電機轉速:0~6000r/min(可調)
4)電源: 電壓:DC +12V 電流:3A