一個接近真實(shí)MEMS陀螺儀的結(jié)構(gòu)如下圖所示。外側(cè)的藍(lán)色與黃色部分別為驅(qū)動電極，它們通過施加交變電壓來驅(qū)動內(nèi)部的紅色質(zhì)量塊及紅色測量電極沿著特定方向做往返運(yùn)動。紅色質(zhì)量塊通過具有彈簧性質(zhì)的綠色長條結(jié)構(gòu)與基底相連，而紅色的短柵與內(nèi)側(cè)藍(lán)色的短柵則構(gòu)成了電容的極板。當(dāng)基底發(fā)生旋轉(zhuǎn)時，質(zhì)量塊在科里奧利力的作用下會產(chǎn)生垂直方向的運(yùn)動。這種運(yùn)動的幅值與施加的角速度成正比。通過測量質(zhì)量塊上的紅色電極與固定在底座上的藍(lán)色電極之間的電容變化，我們就可以得到角速度的大小。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)雜動作和精確控制。遼寧慣導(dǎo)行價

各種陀螺儀的應(yīng)用：陀螺儀發(fā)明后首先應(yīng)用在飛機(jī)上，后來又被用在導(dǎo)彈上，采用陀螺儀確定方向和角度，就可計算出飛行路線，從而進(jìn)行姿態(tài)控制。手機(jī)陀螺儀就是把機(jī)械陀螺儀縮小了裝在手機(jī)主板上的，其實(shí)我也是這么想的，但永遠(yuǎn)不要低估科技的力量，現(xiàn)在都發(fā)展到有激光陀螺儀，光纖陀螺儀，以及微機(jī)電陀螺儀，雖然還叫陀螺儀，但其原理跟機(jī)械陀螺儀完全不一樣，激光陀螺儀的原理是利用光程差來測量旋轉(zhuǎn)角速度，在閉合光路中，由同一光源發(fā)出的沿順時針方向和反時針方向傳輸?shù)膬墒夂凸飧缮?，利用檢測相位差或干涉條紋的變化，就可以測出閉合光路旋轉(zhuǎn)角速度。主要用于航空，航天，國家防護(hù)等檔次高領(lǐng)域。上海綜采工作面航姿儀陀螺儀可以用于運(yùn)動追蹤和姿態(tài)識別，如體育訓(xùn)練、虛擬現(xiàn)實(shí)等領(lǐng)域。

陀螺儀的基本構(gòu)成（以機(jī)械式陀螺儀為例）：（1）轉(zhuǎn)子：常使用電機(jī)（比如同步電機(jī)、磁滯電機(jī)、三相交流電機(jī)等）驅(qū)動陀螺轉(zhuǎn)子繞其自轉(zhuǎn)軸高速旋轉(zhuǎn)，并使其轉(zhuǎn)速近似保持為常值；（2）自轉(zhuǎn)軸；（3）萬向坐標(biāo)系（內(nèi)、外環(huán)）：使陀螺自轉(zhuǎn)軸獲得所需角轉(zhuǎn)動自由度；（4）力矩馬達(dá)、信號傳感器等。使用陀螺儀/利用陀螺儀原理的產(chǎn)品/設(shè)備，慣性導(dǎo)航儀、體感設(shè)備（Joycon/wii等）、智能手機(jī)、穿戴設(shè)備（智能手表/手環(huán)）、飛行器/無人機(jī)、電子攝影設(shè)備、穩(wěn)定器、AR/VR、機(jī)器人、游戲控制器/游戲手柄、自行車（輪子轉(zhuǎn)的越快越不容易倒）。

作為穩(wěn)定器，陀螺儀器能使列車在單軌上行駛，能減小船舶在風(fēng)浪中的搖擺，能使安裝在飛機(jī)或衛(wèi)星上的照相機(jī)相對地面穩(wěn)定等等。作為精密測試儀器，陀螺儀器能夠?yàn)榈孛嬖O(shè)施、礦山隧道、地下鐵路、石油鉆探以及導(dǎo)彈發(fā)射井等提供準(zhǔn)確的方位基準(zhǔn)。陀螺儀器的應(yīng)用范圍是相當(dāng)普遍的，它在現(xiàn)代化的國家防護(hù)建設(shè)和國民經(jīng)濟(jì)建設(shè)中均占重要的地位?；旧贤勇輧x是一種機(jī)械裝置，其主要部分是一個繞旋轉(zhuǎn)軸以極高角速度旋轉(zhuǎn)的轉(zhuǎn)子，轉(zhuǎn)子裝在一支架內(nèi)；在通過轉(zhuǎn)子中心軸XX1上加一內(nèi)環(huán)架，那么陀螺儀就可環(huán)繞平面兩軸作自由運(yùn)動；然后，在內(nèi)環(huán)架外加上一外環(huán)架，則這個陀螺儀有兩個平衡環(huán)，可以環(huán)繞平面 [2]三軸作自由運(yùn)動，成為一個完整的太空陀螺儀(space gyro)。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。

明白了科里奧利力，就可以來說說微機(jī)電陀螺儀了。微機(jī)電陀螺儀內(nèi)的主體就是一個質(zhì)量塊，這個質(zhì)量塊會在交替變化的電壓作用下做來回振蕩運(yùn)動，這種運(yùn)動本質(zhì)上就是一種直線運(yùn)動，當(dāng)陀螺儀開始轉(zhuǎn)動時，受科里奧利力的影響，這個水平振蕩的陀螺儀就會發(fā)生偏轉(zhuǎn)，也就是說此時它不只有水平運(yùn)動，還有垂直運(yùn)動。運(yùn)動方式的改變會使電容值發(fā)生微小的變化，而通過感知這種微小的變化就可以了解物體姿態(tài)的變化。當(dāng)然，單個微機(jī)電陀螺儀只能感知一個方向上的姿態(tài)變化，但在手機(jī)中裝上兩三個，就能夠全方面準(zhǔn)確識別手機(jī)的姿態(tài)，畢竟這個東西很小，也不占什么地方。機(jī)械式陀螺儀的結(jié)構(gòu)簡單，制造成本低，但精度相對較低，適用于中低精度場合。遼寧慣導(dǎo)行價

陀螺儀工作原理基于角動量守恒定律，旋轉(zhuǎn)物體在無外力矩作用時，旋轉(zhuǎn)軸保持穩(wěn)定。遼寧慣導(dǎo)行價

陀螺儀的基本部件有：(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)動自由度的結(jié)構(gòu))(3) 附件(是指力矩馬達(dá)、信號傳感器等)?；绢愋?，根據(jù)框架的數(shù)目和支承的形式以及附件的性質(zhì)決定陀螺儀的類型有：三自由度陀螺儀(具有內(nèi)、外兩個框架，使轉(zhuǎn)子自轉(zhuǎn)軸具有兩個轉(zhuǎn)動自由度。在沒有任何力矩裝置時，它就是一個自由陀螺儀)。二自由度陀螺儀(只有一個框架，使轉(zhuǎn)子自轉(zhuǎn)軸具有一個轉(zhuǎn)動自由度)。遼寧慣導(dǎo)行價