下载文档原格式
关于三坐标测量仪的使用是怎样的测量仪操作规程三坐标测量仪是指在一个六面体的空间范围内，能够表现几何形状、长度及圆周分度等测量本领的仪器，又称为三坐标测量机或三坐标量床。
三坐标测量仪又可定义“一三坐标测量仪是指在一个六面体的空间范围内，能够表现几何形状、长度及圆周分度等测量本领的仪器，又称为三坐标测量机或三坐标量床。
三坐标测量仪又可定义“一种具有可作三个方向移动的探测器，可在三个相互垂直的导轨上移动；此探测器以接触或非接触等方式传递讯号，三个轴的位移测量系统（如光栅尺）经数据处理器或计算机等计算出工件的各点（x，y，z）及各项功能测量的仪器”。
三坐标测量仪的测量功能应包括尺寸精度、定位精度、几何精度及轮廓精度等三坐标测量仪使用方法三坐标测量机（CMM）的测量方式通常可分为接触式测量、非接触式测量和接触与非接触并用式测量。
其中，接触测量方式常用于机加工产品、压制成型产品、金属膜等的测量。
为了分析工件加工数据，或为逆向工程供应工件原始信息，常常需要用三坐标测量机对被测工件表面进行数据点扫描。
以三坐标的FOUNCTION—PRO型三坐标测量机为例，介绍三坐标测量机的几种常用扫描方法及其操作步骤。
三坐标测量机的扫描操作是应用PC DMIS程序在被测物体表面的特定区域内进行数据点采集，该区域可以是一条线、一个面片、零件的一个截面、零件的曲线或距边缘确定距离的周线等。
扫描类型与测量模式、测头类型以及是否有CAD文件等有关，掌控屏幕上的“扫描”（Scan）选项由状态按钮（手动/DCC）决议。
若接受DCC方式测量，又有CAD文件，则可供选用的扫描方式有“开线”（Open Linear）、“闭线”（Closed Linear）、“面片”（Patch）、“截面”（Section）和“周线”（Perimeter）扫描；若接受DCC方式测量，而只有线框型CAD文件，则可选用“开线”（Open Linear）、“闭线”（Closed Linear）和“面片”（Patch）扫描方式；若接受手动测量模式，则只能使用基本的“手动触发扫描”（Manul TTP Scan）方式；若接受手动测量方式并使用刚性测头，则可用选项为“固定间隔”（Fixed Delta）、“变化间隔”（Variable Delta）、“时间间隔”（Time Delta）和“主体轴向扫描”（Body Axis Scan）方式。
三坐标测量仪的原理一、引言三坐标测量仪是一种精密测量仪器，可以用来测量物体的三维几何形状和尺寸。
它在制造业中广泛应用，用于检验产品的精度和质量。
本文将详细介绍三坐标测量仪的原理及其工作过程。
二、原理介绍三坐标测量仪是基于三维坐标系的测量原理。
其主要原理是通过测量物体上的一系列点的坐标值，然后根据这些坐标值计算出物体的几何形状和尺寸。
三坐标测量仪通常由测量传感器、运动系统和数据处理系统三部分组成。
1. 测量传感器测量传感器是三坐标测量仪的核心部件，用于测量物体上各个点的坐标值。
常见的传感器有接触式和非接触式两种。
接触式传感器通过接触物体表面来测量坐标值，其测量精度较高，适用于测量硬质物体，但容易对物体表面造成划伤。
非接触式传感器则无需接触物体表面，可以通过光学或激光等方式来测量坐标值，适用于测量敏感的物体或曲面。
非接触式传感器测量精度相对较低，但操作简便。
2. 运动系统运动系统是三坐标测量仪的机械部分，用于控制传感器在空间中的运动，以获取物体各个点的坐标值。
运动系统通常由导轨、电机和传动装置组成。
导轨用于引导传感器在三维空间中移动，保证测量的精度和稳定性。
电机通过控制传感器在导轨上的移动，实现对物体的全方位测量。
传动装置则将电机的旋转运动转化为传感器的直线运动，使传感器可以在三维空间内精确定位。
3. 数据处理系统数据处理系统负责接收、处理和分析传感器获取的坐标值，最终计算出物体的几何形状和尺寸。
数据处理系统通常由计算机和相关软件组成。
计算机通过与传感器连接，接收传感器传输的坐标值。
相关软件则根据测量原理和算法，对坐标值进行处理和分析，计算出物体的几何参数，如点、线、面和体积等。
三、工作过程三坐标测量仪的工作过程通常包括以下几个步骤：1. 校准在测量之前，需要对三坐标测量仪进行校准，以保证测量的准确性。
校准过程中，需要通过测量标准件来确定测量误差，并进行相应的调整和修正。
2. 定位将待测物体放置在测量仪的工作台上，并进行初始定位。
三坐标机的测量原理
三坐标测量机是一种用于测量物体三维坐标的仪器设备。
其测量原理主要包括以下几个步骤：
1. 位置设置：首先需要在测量范围内设置三个坐标轴，通常为X轴、Y轴和Z 轴，并确定原点。
这些坐标轴由机器上的感应器负责检测和定位。
2. 探头接触：将测量物体放置在机器的工作台上，手动或自动控制探头与测量物体接触。
探头通常是一种灵活的机械手臂，可以移动并接触物体表面。
3. 探头测量：一旦探头接触到测量物体，它会沿着预设的路径移动，并通过感应器测量每个点的相对位置。
这些相对位置根据已知的坐标轴和原点确定。
4. 数据计算：测量机会收集并记录所有采集到的位置数据。
通过将这些相对位置数据与坐标轴和原点的绝对位置进行计算，可以得出物体的三维坐标。
5. 数据分析：得到物体的三维坐标后，可以进行数据分析和比较。
可以将测量结果与预期尺寸进行对比，以判断物体的几何形状是否满足要求。
需要注意的是，不同型号的三坐标测量机在具体实现上可能存在细微的差异，但其基本的测量原理是相似的。
三坐标测量仪测量过程实验作为一种高精度测量工具，三坐标测量仪在制造业有着广泛的应用，可以测量各种形状的零部件，如机械零件、电子器件等。
三坐标测量仪的测量精度与测量过程密切相关，为了更好地了解和掌握测量过程，我们开展了一次三坐标测量仪测量过程实验。
一、实验背景三坐标测量仪是一种高精度的大型测量仪器，主要应用于制造业的三维测量领域，可以测量各种形状的零部件，例如机械零件、模具、五金制品、汽车零部件以及PCB板等。
在生产中，如果对三维坐标的精度有较高要求，可以使用三坐标测量仪作为测试工具。
二、实验目的1. 了解三坐标测量仪的基础结构和主要技术参数；2. 掌握三坐标测量仪的操作流程，包括零位校正、夹具安装、样品放置、测量操作等步骤；3. 熟悉三坐标测量仪的误差分析方法和数据处理方法；4. 完成样品的测量并分析误差，验证仪器的可靠性和精度。
三、实验设备及材料1. 三坐标测量仪；2. 标准样品；3. 计算机。
四、实验步骤1. 准备工作仔细阅读三坐标测量仪的操作手册，熟悉设备的基本结构和功能。
检查设备的各项参数，如测量范围、精度等是否符合要求。
2. 仪器零位校正将三坐标测量仪接通电源，打开计算机软件。
进入仪器零位校正界面，根据仪器的显示提示进行校正，确保仪器的基准点和测量范围的位置都正确。
3. 样品准备将标准样品放入夹具上，并将其固定好，注意夹具的安装是否稳固，以及样品放置位置是否正确。
4. 测量操作选择测量方式（点、线、面等），根据实际情况以及测量要求进行设置。
在计算机中设定好测量程序，开始进行测量操作。
5. 数据处理将测量数据导入到计算机软件中，进行数据处理和误差分析。
如果有误差超出规定值，则重新进行测量或重新分析异常点。
6. 结果分析将实验结果用图表的形式呈现出来，对测量数据和误差分析结果进行分析。
根据实验结果，对设备的可靠性和精度进行评估。
五、实验结果与分析本次实验预期的标准样品是一根直径为30mm的钢筋，测量范围为200*200*200mm，测量精度要求为±0.01mm。
三坐标测量仪的原理
三坐标测量仪是一种用于测量物体三维形状和位置的精密测量设备。
它通过测量物体在三个不同坐标轴上的位置和方向，从而确定物体的空间位置和尺寸。
三坐标测量仪的原理基于光学干涉和精密机械结构。
它通常由一个底座、测量平台、测头和测量软件组成。
在测量过程中，物体被安放在测量平台上。
测头通过精密机械结构可以在三个坐标轴（X、Y、Z轴）上自由移动。
当开始测量时，测头会向物体表面移动，同时发射出一束光线。
光线首先通过一个凸透镜，并被聚焦成一束平行光。
然后光线被分成两束，一束射向物体，另一束射向参考平面（通常是一个标准平面）。
当光线射向物体表面时，部分光线会被物体表面反射回来并返回到测头。
反射光线会再次通过凸透镜，并最终汇聚成一点。
而参考平面上的光线则会直接穿过透镜。
通过比较反射光线和参考光线的相位差，测量软件可以计算出光线的路径差，从而得到物体表面与参考平面之间的距离。
由于测头可以在三个坐标轴上自由移动，所以通过不断测量物体表面的距离，可以得到物体在三维空间中的位置和形状。
测量软件会接收并处理测量数据，并生成对应的三维模型或测量报告。
这些数据可以用于分析物体的形状精度、尺寸偏差等
信息，为产品设计、制造以及质量控制提供重要参考。
综上所述，三坐标测量仪利用光学干涉和精密机械结构的原理，通过测量物体表面反射光线和参考光线的相位差，实现对物体三维位置和尺寸的精确测量。
它在工业生产、科研等领域具有重要的应用价值。
3次元测量仪详细使用方法3D测量仪是一种用于测量物体的三维形状和尺寸的设备。
它可以通过捕捉物体的表面信息，并将其转化为三维模型，从而提供精确的测量结果。
本文将详细介绍3D测量仪的使用方法。
一、准备工作在使用3D测量仪之前，需要进行一些准备工作。
首先，确保测量仪的电源正常连接，并且设备的各个部件完好无损。
其次，检查测量区域是否整洁，以确保不会对测量结果产生干扰。
最后，确保测量仪与计算机连接正常，并安装了相应的驱动程序和软件。
二、测量操作步骤1. 启动测量软件在计算机上启动测量软件，并确保与测量仪的连接正常。
根据软件界面的提示，选择相应的测量模式和参数设置。
2. 放置被测物体将被测物体放置在测量区域内。
确保物体表面光滑且无遮挡物，以获得准确的测量结果。
如果被测物体较大或重，可以使用支架或夹具固定物体，以避免移动或倾斜。
3. 选择测量方式根据被测物体的形状和尺寸，选择合适的测量方式。
常见的测量方式包括点云测量、激光测距和光栅测量。
根据实际情况，选择最适4. 开始测量根据软件界面的指引，开始进行测量操作。
通常情况下，需要在被测物体的不同位置进行测量，以获取全面的数据。
在每次测量时，保持手持测量仪的稳定，并保持一定的测量距离和角度。
5. 数据处理与分析完成测量后，测量仪会将采集到的数据传输到计算机上进行处理和分析。
根据需要，可以使用软件提供的功能对数据进行滤波、配准和拟合等处理操作，以获得更精确的测量结果。
6. 结果输出与记录测量软件通常会将处理后的结果以图形或数据的形式输出。
可以将结果保存到计算机中，并进行记录和备份。
在输出结果时，要注意选择合适的文件格式和参数设置，以满足后续的使用需求。
三、注意事项1. 在进行测量时，要避免强光照射到测量区域，以免干扰测量仪的工作。
2. 使用测量仪时要轻拿轻放，避免碰撞和摔落，以免损坏设备。
3. 在使用过程中，要时刻关注测量仪和计算机的工作状态，确保连接和传输的正常进行。
专业及班级：姓名：学号：实验二：三坐标测量机检测一、实验目的：通过观察三坐标测量机的检测过程，分析检测的基本原理，掌握三坐标测量机的日常操作过程。
二、实验设备：西安爱德华MQ686三坐标测量仪及其辅助设备。
设备简介：机械整体结构采用刚性结构好、质量轻的全封闭框架移动桥式结构。
其结构简单、紧凑、承载能力大、运动性能好。
固定优质花岗岩工作台：具有承载能力强、装卸空间宽阔、便捷的功能。
Y向导轨：采用燕尾式，定位精度高，稳定性能好。
三轴采用优质花岗岩，热膨胀系数小，三轴具有相同的温度特性，因而具有良好的温度稳定性、抗实效变形能力，刚性好、动态几何误差变形小。
三轴均采用自洁式预载荷高精度空气轴承组成的静压气浮式导轨，轴承跨距大，抗角摆能力强，阻力小、无磨损、运动更平稳。
横梁采用精密斜梁设计技术（已获专利），重量轻、重心低、刚性强，动态误差小，确保了机器的稳定。
Z轴采用气缸平衡装置，极大的提高了Z轴的定位精度及稳定性。
控制系统采用德国知名的SB专用三坐标数控系统，具有国际先进的上下位机式的双计算机系统，从而极大地提高系统的可靠性和抗干扰能力，降低了维护成本。
三、实验原理：三坐标测量机：由三个运动导轨，按笛卡尔坐标系组成的具有测量功能的测量仪器，称为三坐标测量机，并且由计算机来分析处理数据（也可由计算机控制，实现全自动测量），是一种复杂程度很高的计量设备。
三坐标测量机是一种高效、新颖的精密测量仪器。
它广泛应用于机械制造、仪器制造、电子工业、航空工业等各领域。
分类：按其精度分为两大类：计量型：（UMM）1.5 μm+2L/1000 一般放在有恒温条件的计量室内，用于精密测量分辨率为0.5μm，1或2μm，也有达0.2μm的；生产型：（CMM）一般放在生产车间，用于生产过程的检测，并可进行末道工序的精加工，分辨率为5μm或10μm，小型生产测量机也有1μm或2μm的。
按结构分为：悬臂式、龙门式、桥式、铣床式按控制方式分为：手动式、自控式所能进行的测量类型：应用三坐标测量机可对直线坐标、平面坐标以及空间三维尺寸进行测量，可以测量球体直径、球心坐标、曲线曲面轮廓、各种角度关系以及凸轮、叶片等复杂零件的几何尺寸和形状位置误差。
三坐标测量实验指导书一、实验目的了解三坐标测量机的使用方法和测量原理二、仪器设备美国海克斯康三坐标测量机及配套设备型号：GLOBAL CLASSIC SR 9158测量行程：900X1500X800mm分辨率：≤0.1μm，测量示值误差：E=0.0022+3.3L/1000mm三、实验原理三坐标测量机是一种高效、新颖的精密测量仪器。
它广泛应用于机械制造、仪器制造、电子工业、航空工业等各领域。
三坐标测量机的测量过程是由测头通过三个坐标轴导轨在三个空间方向自由移动实现的，在测量范围内可到达任意一个测点。
三个轴的测量系统可以测出测点在X，Y，Z三个方向上的精确坐标位置。
根据被测几何型面上若干个测点的坐标值即可计算出待测的几何尺寸和形位误差。
应用三坐标测量机可对直线坐标、平面坐标以及空间三维尺寸进行测量，可以测量球体直径、球心坐标、曲线曲面轮廓、各种角度关系以及凸轮、叶片等复杂零件的几何尺寸和形状位置误差。
三坐标测量机测量精度高，速度快，软件功能强大，是测量行业不可或缺的高级仪器。
四、实验步骤1．开机首先打开空气压缩机储气罐排水阀排水，然后依次开启空压机、冷干机和测量机气源，检查气压是否在0.4～0.5Mpa范围之内，如果不在此范围内则可通过气源调节阀调节。
再依次接通交流稳压电源、UPS电源、控制系统电源和计算机电源，启动 QUINDOS测量程序后，机器回零。
2．测头标定在工作台上安装固定的基准球，标定测头。
3.“3－2－1”建立空间直角坐标系被测件的三个坐标不需要与测量机的X，Y，Z三个方向的坐标重合。
被测件在测量前可以任意放置在工作台上，不需调整找正，即可测量。
通过测量及数据处理可以找到参考基准，根据新基准转换坐标，并计算出测量结果。
这一切计算都通过计算机进行，速度很快，与测量前人工调整被测件位置的操作相比，既方便又省时间。
3——测量第一平面上的三点，软件自动将此平面的法矢作为零件坐标系的第一轴的方向；2——测量第二平面上的两点直线，再将其投影到第一平面作为第二轴的方向；1——再测量或通过构造产生一点作为零件坐标系的原点。
三维坐标测量实验报告1. 引言三维坐标测量是在三维空间中确定物体位置和形状的关键技术之一。
它在工程测量、制造业、地理信息系统等领域有着广泛的应用。
本实验旨在通过使用三维测量仪器进行实际测量，探索和研究三维坐标测量的原理和方法。
2. 实验目的本实验的主要目的有：•了解三维坐标测量的基本原理；•学习使用三维测量仪进行测量；•掌握测量数据的处理和分析方法。
3. 实验器材和方法3.1 实验器材•三维测量仪：实验中使用的三维测量仪为XYZ测量仪，能够测量物体在三个坐标轴上的坐标值。
•标定板：用于校准和验证三维测量仪的精度和准确性。
•计算机：用于操作和分析三维测量仪的测量数据。
3.2 实验方法1.将标定板放置在测量平台上，固定好并确保其水平度。
2.打开三维测量仪软件，并连接三维测量仪和计算机。
3.进行三维测量仪的标定，采集标定板上的已知坐标点数据，并进行校准。
4.确定待测物体的测量位置和方向，放置在测量平台上。
5.使用三维测量仪进行测量，获取待测物体在三个坐标轴上的坐标值。
6.重复测量，确保数据的准确性和稳定性。
7.导出和保存测量数据，并进行数据处理和分析。
4. 实验结果和分析通过实验测量，我们获取了待测物体在三个坐标轴上的坐标值。
下表为实验结果的示例：点名X（mm）Y（mm）Z（mm）P1 10.23 20.45 30.12P2 12.45 22.67 32.89P3 15.78 25.92 35.45P4 18.91 29.10 36.78根据测量数据，我们可以进行以下分析：1.精度评估：通过计算多次测量的均值和标准偏差，评估测量结果的精度。
若标准偏差较小，说明测量结果较为准确。
2.坐标变化分析：根据测量数据，计算物体在三个坐标轴上的变化情况，判断物体的形状和大小。
3.质量控制：利用测量数据进行质量控制，检查物体是否符合设计要求和规格。
5. 结论通过本次实验，我们了解了三维坐标测量的基本原理和方法，学习并掌握了三维测量仪的操作技巧。
三坐标测量仪教程三坐标测量仪是一种高精度的测量仪器，广泛应用于工业制造领域。
它可以实现对物体的三维形状和尺寸进行精确测量，并提供详细的测量数据和报告。
本文将介绍三坐标测量仪的基本原理、使用方法和注意事项。
1. 基本原理三坐标测量仪通过测量物体在三个坐标轴上的坐标值，计算出物体的三维坐标信息。
其基本原理是利用激光或探针测量物体表面的点，再通过数学算法计算出物体的形状和尺寸。
2. 使用方法2.1 准备工作在使用三坐标测量仪之前，需要进行一些准备工作：•确保测量仪的电源和电缆连接正常。
•清洁测量仪的工作平台和探测器，以确保测量的准确性。
•校准测量仪的各个轴，以保证测量结果的准确性。
2.2 执行测量执行测量的步骤如下：1.将待测物体放置在测量仪的工作平台上，并固定好。
2.打开测量仪的软件，在界面上选择测量模式和参数设置。
3.调整测量仪的探测器，在三个坐标轴上移动，使其接触到待测物体表面上的测量点。
4.点击测量按钮开始测量，测量仪会自动记录测量的坐标值。
5.移动探测器到下一个测量点，重复上述步骤，直至完成所有测量。
6.测量完成后，测量仪会生成测量报告，并显示测量结果。
2.3 数据分析测量完成后，可以将测量数据导出到计算机，并使用相应的数据分析软件进行处理。
常见的数据分析操作包括：•比较测量结果与设计要求的差异。
•统计测量数据的均值、方差等统计量。
•进行趋势分析，预测产品的品质变化。
3. 注意事项在使用三坐标测量仪时，需要注意以下事项：•避免物体表面有灰尘、油污等杂质，以免影响测量结果的准确性。
•确保测量仪的工作环境干燥稳定，避免温度、湿度等因素对测量结果的影响。
•定期校准测量仪的各个轴，以确保测量结果的准确性。
•注意安全操作，避免探测器碰撞到物体或人体。
以上是关于三坐标测量仪的基本原理、使用方法和注意事项的介绍。
通过正确使用和操作三坐标测量仪，可以提高产品的制造质量，保证产品符合设计要求。
三维轨迹仪的实验报告
实验目的：１确定光纤陀螺仪的工作原理；
２熟悉掌握三维轨迹仪实验的操作步骤；
３练习数据处理软件的应用；
４学会绘制三维轨迹图．
实验仪器：光纤陀螺仪，绳子，管道，计算机，数据处理软件，秒表
实验：
一光纤陀螺仪简介
按照最初的定义, 陀螺仪是一个高速旋转的质量。
按照牛顿定律, 只要没有外力矩作用于这惯性质量上, 它的角动量矩在惯性空间是恒定的, 因此, 陀螺仪通过自身的惯性能有效地保持初始的姿态,这样在不需要借助外部参照物的情况下均可以测量飞行器的实际角位置和角速率。
这种自主式测量角度和角速率就形成了今天的陀螺仪定义的基础。
陀螺仪可以如此定义—它是一种这样的装置, 即使采用与角动量守恒定律完全不同的物理原理, 也能自主地测量出相对惯性空间的旋转运动。
由于陀螺仪的自动测量和对外界干扰的不敏感性, 不管它是在飞行控制中, 还是在导航中都是极为重要的技术问题.
光纤陀螺仪(FOG)是一种基于Sagnac 效应实现载体相对于惯性空间角速度测量光纤传感器件。
最早由美国学者V.Vali 和R.W.Shorthill 于1976 年提出，近几十年来，随着光纤通信技术和光纤传感技术的迅猛发展，光纤陀螺技术得到了快速进步，已成为惯性技术研究领域的主流陀螺，在军事、航海、空间技术和民用等领域都有较高的应用价值。
与传统陀螺仪相比，光纤陀螺仪具有许多优点: 无旋转部件, 耐冲击, 使用寿命长; 结构简单, 重量轻, 外形尺寸小; 消耗功率小; 动态量程大等。
因此, 它可以应用于更广阔的领域。
二分类与原理
光纤陀螺仪按照不同的分类标准,有不同的分类结果。
按结构可分为单轴和多轴光纤陀螺,光纤陀螺的多轴化正是其发展方向之一。
按其回路类型可分为开环光纤陀螺和闭环光纤陀螺两类,开环光纤陀螺不带反馈,直接检测光输出,省去许多复杂的光学和电路结构,具有
结构简单、价格便宜、可靠性高、消耗功率低等优点,缺点是靠增加单模光纤的长度来提高陀螺的灵敏度,输入-输出线性度差、动态范围小,主要用作角度传感器。
闭环光纤陀螺包含闭环环节,大大降低光源漂移的影响,扩大了光纤陀螺的动态范围,对光源强度变化和元件增益变化不敏感,陀螺漂移非常小,输出线性度和稳定性只与相位变换器有关,主要应用于中等精度的惯导系统,对光纤陀螺的小型化和稳定性有重要作用,是高精度光纤陀螺研究的主要趋势。
根据陀螺仪的使用情况, 以各种不同的精度要求给陀螺仪装置定等级(陀螺仪的精度可以通过陀螺仪轴相对于初始方向的漂移误差
来说明, 用每小时角度数来表示).
按照工作原理划分光纤陀螺主要有三种类型：即干涉型光纤陀螺仪(IFOG)、谐振型光纤陀螺仪(RFOG)和布里渊型光纤陀螺(BFOG)。
其中，对谐振型光纤陀螺仪和布里渊型光纤陀螺仪的研究尚不成熟，还分别处于实验室验证和基础理论研究阶段，而干涉型光纤陀螺则是研究最成熟、应用最广泛的光纤陀螺仪。
中、低精度的干涉型光纤陀螺仪已实现商品化批量生产并在许多领域得到了应用。
2.1干涉型光纤陀螺原理
光源发出的光经过分束器分成两束完全相同的光，分别以逆时针方向和顺时针方向在一闭合光路中传输，两束光在分束器处将发生干涉。
如果，闭合光路相对于惯性空间没有转动，则两束光经过的光程相同，相位差为零，如果闭合光路相对于惯性空间有一转动角速度，则两束光经历的光程则不同，有一微小光程差，同时两束光也出现一相位差，这就是Sagnac 效应。
IFOG 就是利用Sagnac 效应实现转动角速度测量的。
干涉式光纤陀螺在结构上其实就是光纤Sagnac 干涉仪，在IFOG 测量过程中并不能直接测量相位信息，而是利用干涉测量技术把相位调制转变为振幅调制，通过测量干涉光的光强信号来得到相位信息。
具有互易性的两束干涉光通过光电探测器后转变为电信号，通过对电信号进行适当的调制、解调即可获得陀螺仪相对于惯性空间的转动角速度。
对于单圈光纤构成的回路，其Sagnac 效应非常微弱，常采用增加闭合光路线圈匝数的办法来增强Sagnac 效应，通常IFOG 中的光
纤线圈中光纤长度在500m-1000m，对于有些高精度的干涉光纤陀螺仪其光纤长度会更长。
R为环形线圈的半径，L为环形线圈的周长，Ω环形回路相对于惯性空间的转动角速度，λ为入射光波在真空中的波长，c 为光波在真空中的传播速度。
通过调整光纤陀螺的结构参数就可以得到不同精度的陀螺，既可以是小体积、低精度的光纤陀螺，也可以是大体积,、高精度或者通过采用特殊的器件和高密度集成得到的高精度、小体积的光纤陀螺。
2.2 干涉型光纤陀螺结构
干涉型光纤陀螺根据解调方式的不同，分为开环IFOG 和闭环IFOG两种。
其典型结构图如下图所示。
2.3 光纤陀螺主要性能参数
ａ零偏和零漂
零偏是输入角速度为零(即陀螺静止)时陀螺仪的输出量，以规定时间内测得的输出量平均值相应的等效输入角速度表示，理想情况下为地球自转角速度的分量。
零漂即为零偏稳定性，表示当输入角速率为零时，陀螺仪输出量围绕其零偏均值的离散程度，以规定时间内输出量的标准偏差对应的等效输入角速率表示。
ｂ标度因数
标度因数是陀螺仪输出量与输入角速率的比值，用某一特定直线斜率表示，是反映陀螺灵敏度的量，其稳定性和精确性是陀螺仪的一项重要指标，综合反映了光纤陀螺的测试和拟合精度。
ｃ随机游走系数
表征光纤陀螺仪中角速度输出白噪声大小的一项技术指标，它反映的是光纤陀螺仪输出的角速度积分随时间积累的不确定性，因此也可称为角随机游走。
随机游走系数反应了陀螺仪研制水平，也反映了陀螺仪最小可检测角速率。
ｄ阈值和分辨率
阈值表示光纤陀螺能感应的最小输入速率。
分辨率表示陀螺仪在规定输入角速率下能感应的最小输入速率增量。
阈值和分辨率都表征光纤陀螺仪的灵敏度。
ｅ最大输入角速度
表示陀螺正、反方向输入速率的最大值，表征陀螺的动态
范围，即光纤陀螺可感应的速率范围。
三应用
１航海方面
罗经是船舶重要的导航设备，主要有磁罗经和电罗经两种。
２航天及空间方面
在航天和空间应用方面一般都采用高精度的干涉型光纤陀螺．
３军事方面
光纤陀螺由于自身在角速率及加速度测量方面的优越性和在动态范围、灵敏度和可靠性等方面的显著优势，使其在军事方面有着广泛的应用。
４民用方面
在民用领域主要侧重于中低精度光纤陀螺的应用，主要应用有：地面车辆的自动导航、定位定向、车辆控制；对农用飞机姿态控制，进行播种、喷洒农药；在地下工程维护中,寻找损坏的电力线、管道和通信光(电)缆位置的定位工具和抢救工具；用于大地测量、矿物勘采、石油勘察、石油钻井导向、隧道施工等的定位和路径勘测，以及利用光纤陀螺转动角和线位移实现大坝测斜等．
四实验过程
1，进行准备工作，为时大约三分钟。
使绳索贯穿整个管道，调整校对光纤陀螺仪，并在陀螺仪一端绑上绳索；
2，准备工作结束后，在管道另一段的工作人员拉动绳索，同时开始用秒表计时，使光纤陀螺仪移动通过整个管道。
注意管道两端的人员
都应控制绳索的移动速度，避免陀螺仪移动过快或过慢；
3，陀螺仪到达管道另一端时停止计时，记下时间。
大约十秒后，将陀螺仪往回拉动，并计时，控制陀螺仪的移动速度；
4，光纤陀螺仪到达管道始端后，停止计时并采集数据；
5，利用计算机数据专用处理软件及AUTO-CAD 软件画出三维轨迹，得出三维轨迹图。
６，至此，完成一个工作循环．如果需要，可以重复上述步骤继续实验操作．
五 数据处理
利用测得的俯仰角α，方位角β，长度ｌ，
β
ααβ
αsin cos sin cos cos X l Y l Z l ===得出某一点的三维坐标． 利用计算机数据处理软件处理实验数据，和ＡＵＴＯ－ＣＡＤ画
出图形．最后得出三维轨迹图．
六未来与展望
回顾光纤陀螺仪的发展历程,光纤陀螺取得巨大发展的原因除了自身固有的优点外,光纤通信技术和光纤传感技术的发展,光纤陀螺成本降低和体积减小,外部辅助技术(如,多普勒、星光跟踪器、全球定位系统等技术)的发展都对光纤陀螺的发展起到十分重要的推动作用。
当对光纤陀螺的应用前景进行展望时,这些外部因素仍然是不可忽视的。
光纤陀螺与第一代光学陀螺激光陀螺相比, 最大的优点是不用在石英块或其它材料中精密的加工光学回路, 制造成本低; 而且光纤陀螺能根据使用对象的要求, 实现高、中、低不同精度的产品, 激光陀螺由于加工工艺复杂, 制造成本高, 只适用于制作高精度的产品。
光纤陀螺具有更广阔的应用领域。
比如战术导弹、制导炸弹(炮弹) 等只有几分钟甚至几秒钟的飞行时间, 对陀螺仪的精度要求不是很高,但对陀螺的尺寸大小及抗冲击性能有较高要求, 又由于它们是一次性使用, 要求陀螺仪的成本尽可能的低, 能大批量生产, 光纤陀螺是非常理想的选择。
随着我国工业现代化的发展, 各领域对光纤陀螺的需求越来越大。
北京理工大学、北京航空航天大学等都开展了光纤陀螺的研制并取得了较大的成果。
总体而言, 我国在光纤陀螺关键技术及实用化上与国外先进水平相比仍有较大差距。
光纤陀螺技术将成为21 世纪惯
性技术重点发展方向, 必将在我国获得更大发展, 在军民两用领域得到更广泛应用。
