陀螺儀，簡(jiǎn)稱陀螺，是用來測(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)自問世以來，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。激光式陀螺儀采用激光束在Sagnac效應(yīng)中的干涉現(xiàn)象，實(shí)現(xiàn)高精度角速度測(cè)量。上海盾構(gòu)導(dǎo)向慣性導(dǎo)航系統(tǒng)

陀螺儀到底有什么用呢？一、虛擬現(xiàn)實(shí)與游戲，隨著虛擬現(xiàn)實(shí)（VR）和游戲產(chǎn)業(yè)的蓬勃發(fā)展，陀螺儀也找到了新的用武之地。在VR設(shè)備中，陀螺儀能夠?qū)崟r(shí)感知用戶的頭部運(yùn)動(dòng)，從而為用戶提供沉浸式的體驗(yàn)。在游戲手柄和智能手機(jī)等設(shè)備中，陀螺儀則用于實(shí)現(xiàn)更加豐富的游戲交互方式，如重力感應(yīng)、旋轉(zhuǎn)控制等。二、科學(xué)研究，陀螺儀在科學(xué)研究領(lǐng)域同樣具有重要地位。在地球物理學(xué)中，陀螺儀被用于研究地球自轉(zhuǎn)和重力場(chǎng)的變化。在航天領(lǐng)域，陀螺儀則用于測(cè)量航天器的姿態(tài)和角速度，為航天任務(wù)的順利實(shí)施提供重要保障。上海盾構(gòu)導(dǎo)向慣性導(dǎo)航系統(tǒng)陀螺儀的應(yīng)用范圍普遍，包括航空航天、導(dǎo)航系統(tǒng)、慣性導(dǎo)航儀、無人機(jī)、汽車穩(wěn)定控制等領(lǐng)域。

陀螺儀的基本部件包括：1、陀螺轉(zhuǎn)子（常采用同步電機(jī)、磁滯電機(jī)、三相交流電機(jī)等拖動(dòng)方法來使陀螺轉(zhuǎn)子繞自轉(zhuǎn)軸高速旋轉(zhuǎn)，并見其轉(zhuǎn)速近似為常值）。2、內(nèi)、外框架（或稱內(nèi)、外環(huán)，它是使陀螺自轉(zhuǎn)軸獲得所需角轉(zhuǎn)動(dòng)自由度的結(jié)構(gòu)）。3、附件（是指力矩馬達(dá)、信號(hào)傳感器等）。陀螺儀的兩個(gè)重要特性，陀螺儀有兩個(gè)非常重要的基本特性：一為定軸性，另一是進(jìn)動(dòng)性，這兩種特性都是建立在角動(dòng)量守恒的原則下。定軸性，當(dāng)陀螺轉(zhuǎn)子以高速旋轉(zhuǎn)時(shí)，在沒有任何外力矩作用在陀螺儀上時(shí)，陀螺儀的自轉(zhuǎn)軸在慣性空間中的指向保持穩(wěn)定不變，即指向一個(gè)固定的方向；同時(shí)反抗任何改變轉(zhuǎn)子軸向的力量。這種物理現(xiàn)象稱為陀螺儀的定軸性或穩(wěn)定性。

與ST的MEMS加速計(jì)類似，MEMS陀螺儀也沿用一個(gè)系統(tǒng)級(jí)封裝(SIP)方法，機(jī)械感應(yīng)元器件與其調(diào)節(jié)ASIC電路放在同一個(gè)封裝內(nèi)。智能設(shè)計(jì)方法結(jié)合先進(jìn)的封裝解決方案使得該系列產(chǎn)品的封裝尺寸大幅縮減，多軸陀螺儀的系統(tǒng)封裝面積只為3x5 mm2 ，較大厚度只為1mm 。意法半導(dǎo)體為客戶提供多軸感應(yīng)、30dps到6000dps量程的各種陀螺儀傳感器，讓系統(tǒng)設(shè)計(jì)工程師能夠解決不同的應(yīng)用需求，從圖像穩(wěn)定器到游戲，從指向裝置到機(jī)器人控制。除上述傳統(tǒng)應(yīng)用外，整合加速計(jì)和陀螺儀可以實(shí)現(xiàn)導(dǎo)航解決方案的慣性測(cè)量單元。陀螺儀的發(fā)展推動(dòng)了慣性導(dǎo)航和航空航天技術(shù)的進(jìn)步，提高了導(dǎo)航精度和安全性。

在接下來的內(nèi)容中，我們將更多地了解陀螺儀在國民生活應(yīng)用中的表現(xiàn)。我們大致了解陀螺儀的來歷，原理和種類，那么，它與我們的日常生活有怎樣的關(guān)系呢？陀螺儀器較早是用于航海導(dǎo)航，但隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，它在航空和航天事業(yè)中也得到普遍的應(yīng)用。陀螺儀器不只可以作為指示儀表，而更重要的是它可以作為自動(dòng)控制系統(tǒng)中的一個(gè)敏感元件，即可作為信號(hào)傳感器。根據(jù)需要，陀螺儀器能提供準(zhǔn)確的方位、水平、位置、速度和加速度等信號(hào)，以便駕駛員或用自動(dòng)導(dǎo)航儀來控制飛機(jī)、艦船或航天飛機(jī)等航行體按一定的航線飛行，而在導(dǎo)彈、衛(wèi)星運(yùn)載器或空間探測(cè)火箭等航行體的制導(dǎo)中，則直接利用這些信號(hào)完成航行體的姿態(tài)控制和軌道控制。陀螺儀在某些領(lǐng)域的應(yīng)用具有重要意義，如導(dǎo)彈制導(dǎo)、潛艇導(dǎo)航等。上海盾構(gòu)導(dǎo)向慣性導(dǎo)航系統(tǒng)

激光陀螺儀因其高精度和長(zhǎng)期穩(wěn)定性，在導(dǎo)航系統(tǒng)、慣性導(dǎo)航系統(tǒng)及科研實(shí)驗(yàn)中得到普遍應(yīng)用。上海盾構(gòu)導(dǎo)向慣性導(dǎo)航系統(tǒng)

陀螺儀到底有什么用呢？頭一大用途，導(dǎo)航。陀螺儀自被發(fā)明開始，就用于導(dǎo)航，先是德國人將其應(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，目前很多專業(yè)手持式GPS上也裝了陀螺儀。第二大用途，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。第三大用途，各類游戲的傳感器 ，比如飛行游戲，體育類游戲，甚至包括一些頭一視角類射擊游戲，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。第四大用途，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似，甚至可以認(rèn)為是一種類型。上海盾構(gòu)導(dǎo)向慣性導(dǎo)航系統(tǒng)