陀螺仪基本特性试验一、实验目的
1．用实验的方法观察并验证陀螺仪的基本特性——定轴性，进动性和陀螺力矩效应。

2．学习使用陀螺实验用主要设备——转台。

3．利用线性回归方法进行数据处理。

二、实验设备
1．TZS-74陀螺仪表综合试验转台。

2．双自由度陀螺仪。

3．砝码。

4．实验用电源：交流220V，50~（转台用）36V，400~三相电源。

三、实验内容和步骤
（一）定轴性实验
1.陀螺马达不转时，开动转台，观察陀螺仪是否有定轴性。

2.接通电源，几下陀螺转子的转速方向，开动转台观察转子转
动时陀螺仪的定轴性。

（二）进动性实验
1. 外加力矩，观察进动现象。

根据进动规律判断角动量H 的方
向，并和上面记下的转速方向做一比较。

2. 测量进动角速度和外加力矩的关系：
（1） 在加力杆的前后标尺上分别加不同重量的砝码，记录进
动的角度与实践，列表并计算出对应于每一外加力矩的
进动角速度值，画出实验曲线。

（2） 根据进动规律x M H
ω=（H J =Ω）计算出对应于每一外加力矩的进动角速度，画出理论曲线。

（3） 将实验曲线与理论曲线进行比较并说明产生误差的原
因。

（4） 用线性回归的方法进行数据处理，并通过求回归系数的
方法求出角动量H 的值。

3. 测量进动角速度和角动量的关系
在同一外力矩作用下，测量陀螺马达在额定转速下和断电一分钟后的进动角速度（断电一分钟后马达转速低于额定转速）。

根据实验结果说明进动角速度和角动量的关系。

（三） 陀螺力矩实验
1. 开动转台，使双自由度陀螺仪基座转动，观察有无陀螺力矩
效应，并说明原因。

2. 观察双自由度陀螺仪在进动时的陀螺力矩效应。

用手对内框
架加力矩，用手的感觉来测量陀螺力矩的大小和方向。

说明陀螺力矩产生的原因。

3.拧紧固定外框架的螺钉。

用手对内框架加力矩。

观察此时转
子轴的运动方向。

用手感觉此时对手是否有陀螺力矩作用，加以分析。

4.测量陀螺力矩和进动角速度的关系
为了达到测量陀螺力矩的目的，我们拧紧固定外框架的螺钉，是陀螺仪成为单自由度陀螺仪。

然后打开转台，是陀螺已跟随着基座以相同的角速度进动，这是在内框轴上就受到一个陀螺力矩，我们在加力杆上加砝码，便可在内框架轴上施加重力力矩来平衡陀螺力矩。

（1）转动转台，测量转台的角度和时间，并同时在加力杆上加砝码平衡陀螺力矩。

列表计算出陀螺力矩与进动角度
的关系，并画出试验曲线。

（2）根据陀螺力矩公式计算陀螺力矩与进动角速度的关系，并列表画出理论曲线。

（3）将试验曲线与理论曲线进行比较，并说明产生误差的原因。

（四）观察章动现象
1.用手在双自由度陀螺仪上施加冲击力矩，观察并记录章动现
象。

2.关闭陀螺马达电源，等陀螺马达转速降低及停转后再用手在
陀螺仪上施加陀螺力矩，观察并记录陀螺仪的运动情况。