Et gyrometer er et instrument, der måler en vinkelhastighed . Det bruges hovedsageligt i køretøjer (fly, både, ubåde ...) til at måle vinkelhastighed.
En inerti-enhed , der udvikler kurs-, holdnings- og positionsinformation, bruger tre gyrometre og tre accelerometre .
Den gyrometer er en bevægelse sensor . Det giver vinkelhastighedsinformation i forhold til en inerti referenceramme (det vil sige fast i forhold til stjernerne).
På fransk skelner vi mellem gyrometeret og gyroskopet, som er en vinkelpositionssensor. Sondringen er undertiden subtil, fordi den samme enhed kan fungere som et gyroskop eller gyrometer.
Vinkelhastighedsmåling er en anvendelse af Sagnac-effekten . Vi betragter en cirkulær optisk sti (radius R) i vakuum animeret af en rotationsbevægelse med hastighed . Efter et stykke tid placeres punkt P i position P '. To laserstråler bevæger stien i den modsatte retning. Det er muligt at vise, at den optiske stiforskel for en given rotationsretning er tæt på hvor c er lysets hastighed . Dette udtryk kan også skrives (med S overfladen begrænset af den beskrevne cirkel) og generaliseres til alle overflader.
DemonstrationLysstrålen udfører den optiske sti med en varighed .
Punkt P bevæger sig til punkt P ', og .
Ved at kombinere de tre tidligere ligninger får vi (bil ) og .
Så det har vi og derfor .
Forskellen i optiske stier på grund af rotation er derfor tæt på hvor S er overfladen begrænset af den beskrevne cirkel.
Det samme forhold opnås ved at tage hensyn til brydningsindekser og speciel relativitet .
Den interferens vil give adgang til forskellen i optiske vej og dermed rotationshastigheden.
Der er to typer af optiske gyrometers: den laser gyroskop og fiberoptiske gyrometer .
Den gyroskopiske effekt kan forstås med en top : i stedet for at falde, forbliver toppen i balance, så længe den roterer. I princippet kan den forblive på samme akse, selvom dens støtte er vippet, så vinklen mellem routeren og understøtningen gør det muligt at måle rotationen af understøtningen.
Denne effekt på grund af bevarelsen af vinkelmoment gør det muligt at konstruere måleinstrumenter. De kan fungere som et gyroskop eller som et gyrometer.
Vibrerende gyrometreDisse gyrometre er baseret på organer, der vibrerer i henhold til en bestemt vibrationsmetode (eller retning), og hvis rotation vil gøre det muligt at excitere en anden tilstand (eller retning) på grund af udseendet af en kobling, der er knyttet til Coriolis-kraften . Måling af vibrationsamplitude i denne parasitiske tilstand gør det muligt at gå tilbage til vinkelhastigheden. Dette princip anvendes især til mikrosystemer produceret ved mikrofabrikation .
Gyrometre (eller gyroskoper) anvendes:
Dette udstyr kan være et supplement til en GPS undtagen i applikationer, hvor det ikke kan bruges (ubåde, satellitter).