下面，我們以單自由度陀螺儀為例，來(lái)解析角速度測(cè)量的原理。單自由度陀螺儀的簡(jiǎn)化模型如下圖所示，其中x、y、z分別表示陀螺儀的三個(gè)軸。假設(shè)基座被固定在汽車(chē)上，y軸即為汽車(chē)的前進(jìn)方向。當(dāng)汽車(chē)?yán)@y軸或z軸旋轉(zhuǎn)時(shí)，內(nèi)環(huán)起到了隔離運(yùn)動(dòng)的作用，陀螺轉(zhuǎn)軸并不會(huì)隨汽車(chē)轉(zhuǎn)動(dòng)而轉(zhuǎn)動(dòng)。但當(dāng)汽車(chē)?yán)@x軸轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，內(nèi)環(huán)上會(huì)產(chǎn)生一對(duì)力F，形成沿x軸方向的力矩mx。由于陀螺儀在x軸方向沒(méi)有轉(zhuǎn)動(dòng)自由度，力矩mx將使陀螺主軸繞內(nèi)環(huán)y軸進(jìn)動(dòng)。因此，通過(guò)測(cè)量y軸的角速度，我們可以間接測(cè)量到汽車(chē)在x軸的角速度。具體的建模和求解過(guò)程需要基于動(dòng)量矩定理，這里不再詳細(xì)展開(kāi)。機(jī)械式陀螺儀的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，制造成本低，但精度相對(duì)較低，適用于中低精度場(chǎng)合。江蘇盾構(gòu)導(dǎo)向慣性導(dǎo)航系統(tǒng)

垂直陀螺儀在現(xiàn)代飛機(jī)上應(yīng)用非常普遍，它可以精確測(cè)量飛機(jī)的姿態(tài)角并輸出與姿態(tài)角成比例的電信號(hào)，提供給計(jì)算機(jī)，較終在儀表上顯示。為了測(cè)量和輸出飛機(jī)的姿態(tài)信號(hào)， 垂直陀螺儀上安裝了俯仰同步器和傾斜同步器，分別輸出俯仰角和 傾斜角電信號(hào)。而為了減小縱向加速度誤差，垂直陀螺儀安裝了俯仰直立和水平修正斷開(kāi)電門(mén)，在存在縱向加速度時(shí)切斷陀螺儀的俯仰修正；為了減小盤(pán)旋誤差，垂直陀螺儀安裝了傾斜直立和水平修 正斷開(kāi)電門(mén)，在盤(pán)旋傾斜時(shí)切斷陀螺儀的傾斜修正。浙江陀螺儀生產(chǎn)廠家陀螺儀可以實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)測(cè)量和反饋，用于實(shí)時(shí)控制和調(diào)整物體的姿態(tài)和位置。

由于光纖陀螺儀具有結(jié)構(gòu)緊湊，靈敏度高，工作可靠等等優(yōu)點(diǎn)，所以目前光纖陀螺儀在很多的領(lǐng)域已經(jīng)完全取代了機(jī)械式的傳統(tǒng)的陀螺儀，成為現(xiàn)代導(dǎo)航儀器中的關(guān)鍵部件。同時(shí)，激光陀螺儀也有突破，它通過(guò)光程差來(lái)測(cè)量旋轉(zhuǎn)角速度，優(yōu)點(diǎn)和光纖陀螺儀差不多，但成本高一些。而我們現(xiàn)在智能手機(jī)上采用的陀螺儀是MEMS（微機(jī)電）陀螺儀，它精度并不如前面說(shuō)到的光纖和激光陀螺儀，需要參考其他傳感器的數(shù)據(jù)才能實(shí)現(xiàn)功能，但其體積小、功耗低、易于數(shù)字化和智能化，特別是成本低，易于批量生產(chǎn)，非常適合手機(jī)、汽車(chē)牽引控制系統(tǒng)、醫(yī)療器材這些需要大規(guī)模生產(chǎn)的設(shè)備。

我們都知道，只有當(dāng)手機(jī)或攝像機(jī)相對(duì)“穩(wěn)定”我們才能拍出精美的畫(huà)面或視頻。而能夠讓“穩(wěn)拍器”始終保持穩(wěn)定的主要秘密就是“加速度和陀螺儀”傳感器。為什么說(shuō)“加速度和陀螺儀”傳感器是自拍神器的主要秘密呢？因?yàn)榉€(wěn)拍器的主要就是對(duì)“相機(jī)”姿態(tài)的檢測(cè)，然后根據(jù)“相機(jī)”的姿態(tài)變化實(shí)時(shí)的控制與“相機(jī)”連接的電機(jī)做相應(yīng)動(dòng)作，只要電機(jī)控制的夠快，就能保證“相機(jī)”始終穩(wěn)定在固定位置。不管你的手左右晃動(dòng)還是上下晃動(dòng)，在穩(wěn)拍神器的控制下你的“相機(jī)”就會(huì)雷打不動(dòng)，從而拍出穩(wěn)定的照片和畫(huà)面。陀螺儀的作用是提供準(zhǔn)確的方向和位置信息，用于導(dǎo)航、航空航天、慣性導(dǎo)航等領(lǐng)域。

MEMS陀螺儀，即硅微機(jī)電陀螺儀，絕大多數(shù)的MEMS陀螺儀依賴(lài)于相互正交的振動(dòng)和轉(zhuǎn)動(dòng)引起的交變科里奧利力。MEMS(Micro-Electro-MechanicalSystems)是指集機(jī)械元素、微型傳感器、微型執(zhí)行器以及信號(hào)處理和控制電路、接口電路、通信和電源于一體的完整微型機(jī)電系統(tǒng)。MEMS陀螺儀是利用coriolis定理，將旋轉(zhuǎn)物體的角速度轉(zhuǎn)換成與角速度成正比的直流電壓信號(hào)，其主要部件通過(guò)摻雜技術(shù)、光刻技術(shù)、腐蝕技術(shù)、LIGA技術(shù)、封裝技術(shù)等批量生產(chǎn)的。陀螺儀可以實(shí)現(xiàn)高精度的姿態(tài)控制，用于飛行器、導(dǎo)彈等的穩(wěn)定控制。重慶航姿儀廠商

陀螺儀的發(fā)展和應(yīng)用將進(jìn)一步推動(dòng)導(dǎo)航、航空航天、智能設(shè)備等領(lǐng)域的發(fā)展和創(chuàng)新。江蘇盾構(gòu)導(dǎo)向慣性導(dǎo)航系統(tǒng)

陀螺儀有什么用？1、導(dǎo)航。陀螺儀自被發(fā)明開(kāi)始，就用于導(dǎo)航，先是德國(guó)人將其應(yīng)用在V1、V2火箭上，因此，如果配合GPS，手機(jī)的導(dǎo)航能力將達(dá)到前所未有的水準(zhǔn)。實(shí)際上，目前很多專(zhuān)業(yè)手持式GPS上也裝了陀螺儀。2、可以和手機(jī)上的攝像頭配合使用，比如防抖，這會(huì)讓手機(jī)的拍照攝像能力得到很大的提升。3、各類(lèi)游戲的傳感器 ，比如飛行游戲、體育類(lèi)游戲，甚至包括一些頭一視角類(lèi)射擊游戲，陀螺儀完整監(jiān)測(cè)游戲者手的位移，從而實(shí)現(xiàn)各種游戲操作效果。4、可以用作輸入設(shè)備，陀螺儀相當(dāng)于一個(gè)立體的鼠標(biāo)，這個(gè)功能和第三大用途中的游戲傳感器很類(lèi)似，甚至可以認(rèn)為是一種類(lèi)型。江蘇盾構(gòu)導(dǎo)向慣性導(dǎo)航系統(tǒng)