陀螺儀，簡(jiǎn)稱(chēng)陀螺，是用來(lái)測(cè)量、控制物體相對(duì)慣性空間角運(yùn)動(dòng)的慣性器件。陀螺儀傳感器技術(shù)自問(wèn)世以來(lái)，發(fā)展至今已有160余年歷史，在導(dǎo)航、制導(dǎo)與控制等領(lǐng)域得到了普遍應(yīng)用。隨著科學(xué)理論的進(jìn)步和工藝水平的不斷提高，基于不同原理的陀螺儀相繼出現(xiàn)，各國(guó)對(duì)陀螺儀精度、穩(wěn)定性、可靠性、成本、體積等性能指標(biāo)的不懈追求，極大地促進(jìn)了陀螺儀技術(shù)的發(fā)展。陀螺儀按照工作原理可劃分為：基于旋轉(zhuǎn)質(zhì)量陀螺效應(yīng)的轉(zhuǎn)子陀螺儀；基于薩奈克效應(yīng)的光學(xué)陀螺儀；基于哥氏效應(yīng)的振動(dòng)陀螺儀；基于現(xiàn)代量子力學(xué)技術(shù)的原子陀螺儀。陀螺儀可以用于地震監(jiān)測(cè)和結(jié)構(gòu)健康監(jiān)測(cè)，提供準(zhǔn)確的振動(dòng)和位移測(cè)量。高精度航姿儀工作原理

主要工作原理：角動(dòng)量守恒定律，角動(dòng)量守恒定律是指系統(tǒng)所受合外力矩為零時(shí)系統(tǒng)的角動(dòng)量保持不變。角動(dòng)量的定義：物體矢徑和其動(dòng)量的叉積：（1）矢量的計(jì)算：叉積和點(diǎn)積，假設(shè)a、b為兩個(gè)矢量，之間的夾角為θ，則點(diǎn)積：a · b = abcosθ（標(biāo)量），叉積：a x b = absinθ（矢量，方向由右手螺旋定則決定，四指由a彎向b，大拇指方向即為叉積方向）。（2）角動(dòng)量計(jì)算：物體矢徑和動(dòng)量的叉積，r為矢徑，數(shù)值為物體到旋轉(zhuǎn)中心的距離，方向?yàn)樾D(zhuǎn)中心指向物體的方向矢量；p為動(dòng)量，數(shù)值為物體質(zhì)量與線速度的乘積p=mv，方向?yàn)榫€速度v的方向；以該圖的方向?yàn)槔?，依?jù)角動(dòng)量公式，可以得到角動(dòng)量L的方向?yàn)樨Q直向上。（3）陀螺的角動(dòng)量守恒，假設(shè)一個(gè)陀螺不受空氣阻力（合外力力矩=0），陀螺與地面的接觸面無(wú)限?。ㄊ笍?0），則角動(dòng)量的合力矩為0，即角動(dòng)量守恒。軌檢測(cè)量慣導(dǎo)批發(fā)價(jià)格陀螺儀在游戲機(jī)、遙控器等消費(fèi)電子產(chǎn)品中的應(yīng)用，為用戶(hù)帶來(lái)更加豐富的操作體驗(yàn)。

在系統(tǒng)方面，陀螺儀的信號(hào)調(diào)節(jié)電路可簡(jiǎn)化為電機(jī)驅(qū)動(dòng)部分和加速傳感器感應(yīng)電路兩部分(圖2): - 電機(jī)驅(qū)動(dòng)部分通過(guò)靜電激勵(lì)方法，使驅(qū)動(dòng)電路前后振蕩，為機(jī)械元件提供勵(lì)磁；感應(yīng)部分通過(guò)測(cè)量電容變化來(lái)測(cè)量科里奧利力在感應(yīng)質(zhì)點(diǎn)上產(chǎn)生的位移，這是一個(gè)穩(wěn)健、可靠的技術(shù)，被成功地用于ST的MEMS產(chǎn)品線，能夠提供強(qiáng)度與施加在傳感器上的角速率成正比的模擬或數(shù)字信號(hào)。 在控制電路內(nèi)部有先進(jìn)的電源關(guān)斷功能，當(dāng)不需要傳感器功能時(shí)，可關(guān)閉整個(gè)傳感器，或讓其進(jìn)入深度睡眠模式，以大幅降低陀螺儀的總功耗，當(dāng)需要檢測(cè)傳感器上施加的角速率時(shí)，在接到用戶(hù)的命令后，傳感器可從睡眠模式中立即喚醒。

普遍使用的MEMS陀螺（微機(jī)械）可應(yīng)用于航空、航天、航海、兵器、汽車(chē)、生物醫(yī)學(xué)、環(huán)境監(jiān)控等領(lǐng)域。并且MEMS陀螺相比傳統(tǒng)的陀螺有明顯的優(yōu)勢(shì)：1.體積小、重量輕。適合于對(duì)安裝空間和重量要求苛刻的場(chǎng)合，例如彈載測(cè)量等。2.低成本。3.高可靠性。內(nèi)部無(wú)轉(zhuǎn)動(dòng)部件，全固態(tài)裝置，抗大過(guò)載沖擊，工作壽命長(zhǎng)。4.低功耗。5.大量程。適于高轉(zhuǎn)速大g值的場(chǎng)合。6.易于數(shù)字化、智能化。可數(shù)字輸出，溫度補(bǔ)償，零位校正等。從力學(xué)的觀點(diǎn)近似的分析陀螺的運(yùn)動(dòng)時(shí)，可以把它看成是一個(gè)剛體，剛體上有一個(gè)萬(wàn)向支點(diǎn)，而陀螺可以繞著這個(gè)支點(diǎn)作三個(gè)自由度的轉(zhuǎn)動(dòng)，所以陀螺的運(yùn)動(dòng)是屬于剛體繞一個(gè)定點(diǎn)的轉(zhuǎn)動(dòng)運(yùn)動(dòng)。陀螺儀可以測(cè)量物體的旋轉(zhuǎn)速度和角度，從而幫助確定物體的方向和位置。

MEMS陀螺相比傳統(tǒng)的陀螺有明顯的優(yōu)勢(shì)：1、體積小、重量輕。適合于對(duì)安裝空間和重量要求苛刻的場(chǎng)合，例如彈載測(cè)量等；2、低成本；3、高可靠性、內(nèi)部無(wú)轉(zhuǎn)動(dòng)部件，全固態(tài)裝置，抗大過(guò)載沖擊，工作壽命長(zhǎng)；4、低功耗；5、大量程，適于高轉(zhuǎn)速大g值的場(chǎng)合；6、易于數(shù)字化、智能化，可數(shù)字輸出，溫度補(bǔ)償，零位校正等。陀螺儀工作原理：消費(fèi)電子設(shè)備早在幾年前就開(kāi)始使用MEMS加速計(jì)。 從游戲機(jī)到手機(jī)，從筆記本電腦到白色家電，運(yùn)動(dòng)控制式用戶(hù)界面和增強(qiáng)的保護(hù)系統(tǒng)給所有的消費(fèi)電子產(chǎn)品帶來(lái)很多好處。陀螺儀的作用主要在于測(cè)量和記錄物體的角速度和方向變化，是導(dǎo)航和慣性導(dǎo)航系統(tǒng)中不可或缺的部分。河北車(chē)載航姿儀

陀螺儀在機(jī)器人領(lǐng)域具有重要作用，幫助機(jī)器人實(shí)現(xiàn)復(fù)雜動(dòng)作和精確控制。高精度航姿儀工作原理

測(cè)量的物理量:（1）角速度,測(cè)量的物理量是偏轉(zhuǎn)、傾斜時(shí)的轉(zhuǎn)動(dòng)角速度；（2）方向：俯仰角（pitch）：繞x軸旋轉(zhuǎn)；偏航角（yaw）：繞z軸旋轉(zhuǎn)；翻滾角（roll）：繞y軸旋轉(zhuǎn)；主要參數(shù)，通用參數(shù)（傳感器）；線性誤差：傳感器測(cè)量值與實(shí)際物理值之間的誤差；分辨率：可檢測(cè)到的較小物理量單位；采樣頻率：?jiǎn)挝粫r(shí)間內(nèi)的采樣次數(shù)。陀螺儀重要參數(shù)：量程：為角速度單位（dps，degree per second）；靈敏度（刻度因子）：較小分辨的角速度；靈敏度初始誤差；靈敏度動(dòng)態(tài)誤差；非線性度：滿(mǎn)量程的誤差；初始零漂；零漂溫度系數(shù)。高精度航姿儀工作原理