陀螺儀，簡稱陀螺，是用來測量、控制物體相對慣性空間角運動的慣性器件。陀螺儀傳感器技術(shù)自問世以來，發(fā)展至今已有160余年歷史，在導航、制導與控制等領(lǐng)域得到了普遍應用。隨著科學理論的進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)，各國對陀螺儀精度、穩(wěn)定性、可靠性、成本、體積等性能指標的不懈追求，極大地促進了陀螺儀技術(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)量陀螺效應的轉(zhuǎn)子陀螺儀；基于薩奈克效應的光學陀螺儀；基于哥氏效應的振動陀螺儀；基于現(xiàn)代量子力學技術(shù)的原子陀螺儀。陀螺儀可以用于地震監(jiān)測和結(jié)構(gòu)健康監(jiān)測，提供準確的振動和位移測量。高精度航姿儀工作原理

主要工作原理：角動量守恒定律，角動量守恒定律是指系統(tǒng)所受合外力矩為零時系統(tǒng)的角動量保持不變。角動量的定義：物體矢徑和其動量的叉積：（1）矢量的計算：叉積和點積，假設(shè)a、b為兩個矢量，之間的夾角為θ，則點積：a · b = abcosθ（標量），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）角動量計算：物體矢徑和動量的叉積，r為矢徑，數(shù)值為物體到旋轉(zhuǎn)中心的距離，方向為旋轉(zhuǎn)中心指向物體的方向矢量；p為動量，數(shù)值為物體質(zhì)量與線速度的乘積p=mv，方向為線速度v的方向；以該圖的方向為例，依據(jù)角動量公式，可以得到角動量L的方向為豎直向上。（3）陀螺的角動量守恒，假設(shè)一個陀螺不受空氣阻力（合外力力矩=0），陀螺與地面的接觸面無限小（矢徑=0），則角動量的合力矩為0，即角動量守恒。軌檢測量慣導批發(fā)價格陀螺儀在游戲機、遙控器等消費電子產(chǎn)品中的應用，為用戶帶來更加豐富的操作體驗。

在系統(tǒng)方面，陀螺儀的信號調(diào)節(jié)電路可簡化為電機驅(qū)動部分和加速傳感器感應電路兩部分(圖2): - 電機驅(qū)動部分通過靜電激勵方法，使驅(qū)動電路前后振蕩，為機械元件提供勵磁；感應部分通過測量電容變化來測量科里奧利力在感應質(zhì)點上產(chǎn)生的位移，這是一個穩(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。 在控制電路內(nèi)部有先進的電源關(guān)斷功能，當不需要傳感器功能時，可關(guān)閉整個傳感器，或讓其進入深度睡眠模式，以大幅降低陀螺儀的總功耗，當需要檢測傳感器上施加的角速率時，在接到用戶的命令后，傳感器可從睡眠模式中立即喚醒。

普遍使用的MEMS陀螺（微機械）可應用于航空、航天、航海、兵器、汽車、生物醫(yī)學、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：1.體積小、重量輕。適合于對安裝空間和重量要求苛刻的場合，例如彈載測量等。2.低成本。3.高可靠性。內(nèi)部無轉(zhuǎn)動部件，全固態(tài)裝置，抗大過載沖擊，工作壽命長。4.低功耗。5.大量程。適于高轉(zhuǎn)速大g值的場合。6.易于數(shù)字化、智能化。可數(shù)字輸出，溫度補償，零位校正等。從力學的觀點近似的分析陀螺的運動時，可以把它看成是一個剛體，剛體上有一個萬向支點，而陀螺可以繞著這個支點作三個自由度的轉(zhuǎn)動，所以陀螺的運動是屬于剛體繞一個定點的轉(zhuǎn)動運動。陀螺儀可以測量物體的旋轉(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：1、體積小、重量輕。適合于對安裝空間和重量要求苛刻的場合，例如彈載測量等；2、低成本；3、高可靠性、內(nèi)部無轉(zhuǎn)動部件，全固態(tài)裝置，抗大過載沖擊，工作壽命長；4、低功耗；5、大量程，適于高轉(zhuǎn)速大g值的場合；6、易于數(shù)字化、智能化，可數(shù)字輸出，溫度補償，零位校正等。陀螺儀工作原理：消費電子設(shè)備早在幾年前就開始使用MEMS加速計。 從游戲機到手機，從筆記本電腦到白色家電，運動控制式用戶界面和增強的保護系統(tǒng)給所有的消費電子產(chǎn)品帶來很多好處。陀螺儀的作用主要在于測量和記錄物體的角速度和方向變化，是導航和慣性導航系統(tǒng)中不可或缺的部分。河北車載航姿儀

陀螺儀在機器人領(lǐng)域具有重要作用，幫助機器人實現(xiàn)復雜動作和精確控制。高精度航姿儀工作原理

測量的物理量:（1）角速度,測量的物理量是偏轉(zhuǎn)、傾斜時的轉(zhuǎn)動角速度；（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：傳感器測量值與實際物理值之間的誤差；分辨率：可檢測到的較小物理量單位；采樣頻率：單位時間內(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；靈敏度動態(tài)誤差；非線性度：滿量程的誤差；初始零漂；零漂溫度系數(shù)。高精度航姿儀工作原理