我們以一個(gè)單軸偏航陀螺儀為例，探討較簡單的工作原理（圖1）。兩個(gè)正在運(yùn)動(dòng)的質(zhì)點(diǎn)向相反方向做連續(xù)運(yùn)動(dòng)，如藍(lán)色箭頭所示。只要從外部施加一個(gè)角速率，就會(huì)產(chǎn)生一個(gè)與質(zhì)點(diǎn)運(yùn)動(dòng)方向垂直的科里奧利力，如圖中黃色箭頭所示。產(chǎn)生的科里奧利力使感應(yīng)質(zhì)點(diǎn)發(fā)生位移，位移大小與所施加的角速率大小成正比。因?yàn)閭鞲衅鞲袘?yīng)部分的運(yùn)動(dòng)電極（轉(zhuǎn)子）位于固定電極（定子）的側(cè)邊，上面的位移將會(huì)在定子和轉(zhuǎn)子之間引起電容變化，因此，在陀螺儀輸入部分施加的角速率被轉(zhuǎn)化成一個(gè)專門使用電路可以檢測的電參數(shù)。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。江蘇慣性導(dǎo)航系統(tǒng)使用方法

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(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)。基本類型，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(gè)框架，使轉(zhuǎn)子自轉(zhuǎn)軸具有兩個(gè)轉(zhuǎn)動(dòng)自由度。在沒有任何力矩裝置時(shí)，它就是一個(gè)自由陀螺儀)。二自由度陀螺儀(只有一個(gè)框架，使轉(zhuǎn)子自轉(zhuǎn)軸具有一個(gè)轉(zhuǎn)動(dòng)自由度)。湖北慣性導(dǎo)航系統(tǒng)工作原理陀螺儀可以實(shí)現(xiàn)無需外部參考的導(dǎo)航，適用于各種環(huán)境和條件下的導(dǎo)航需求。

但通常多按陀螺儀中所采用的支承方式分類：滾珠軸承自由陀螺儀，它是經(jīng)典的陀螺儀。利用滾珠軸承支承是應(yīng)用較早、較普遍的支承方式。滾珠軸承靠直接接觸，摩擦力矩大，陀螺儀的精度不高，漂移率為每小時(shí)幾度，但工作可靠，迄今還用在精度要求不高的場合。一個(gè)自由轉(zhuǎn)子陀螺儀(雙自由度陀螺儀)靠內(nèi)環(huán)軸和外環(huán)軸角度傳感元件可以測量兩個(gè)姿態(tài)角。液浮陀螺儀，又稱浮子陀螺。內(nèi)框架(內(nèi)環(huán))和轉(zhuǎn)子形成密封球形或圓柱形的浮子組件。轉(zhuǎn)子在浮子組件內(nèi)高速旋轉(zhuǎn)，在浮子組件與殼體間充以浮液，用以產(chǎn)生所需要的浮力和阻尼。浮力與浮子組件的重量相等者，稱為全浮陀螺；浮力小于浮子組件重量者稱為半浮陀螺。

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(duì)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)。陀螺儀在生活和特種領(lǐng)域都有重要作用。小到手機(jī)，大到衛(wèi)星，都能見到它的身影。飛行器姿態(tài)控制是陀螺特性的重要應(yīng)用，是定軸性的體現(xiàn)。垂直陀螺儀給飛行器建立地垂線基準(zhǔn)，道理很簡單，飛行器在空中飛行過程中，不管姿態(tài)如何改變，垂直陀螺儀始終指向垂直方向不變，從而提供有關(guān)姿態(tài)角的信息。當(dāng)然，由于陀螺自身漂移和環(huán)境變化，需要修正裝置隨時(shí)校準(zhǔn)修正。陀螺儀具有高精度和快速響應(yīng)的特點(diǎn)，可以提供準(zhǔn)確的角速度和角位移測量。

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(gè)質(zhì)量塊，這個(gè)質(zhì)量塊會(huì)在交替變化的電壓作用下做來回振蕩運(yùn)動(dòng)，這種運(yùn)動(dòng)本質(zhì)上就是一種直線運(yùn)動(dòng)，當(dāng)陀螺儀開始轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，受科里奧利力的影響，這個(gè)水平振蕩的陀螺儀就會(huì)發(fā)生偏轉(zhuǎn)，也就是說此時(shí)它不只有水平運(yùn)動(dòng)，還有垂直運(yùn)動(dòng)。運(yùn)動(dòng)方式的改變會(huì)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(gè)微機(jī)電陀螺儀只能感知一個(gè)方向上的姿態(tài)變化，但在手機(jī)中裝上兩三個(gè)，就能夠全方面準(zhǔn)確識(shí)別手機(jī)的姿態(tài)，畢竟這個(gè)東西很小，也不占什么地方。陀螺儀的工作原理是基于角動(dòng)量守恒定律，即物體在沒有外力作用下，角動(dòng)量保持不變。湖北慣性導(dǎo)航系統(tǒng)工作原理

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。江蘇慣性導(dǎo)航系統(tǒng)使用方法

陀螺儀有什么用？1、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。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似，甚至可以認(rèn)為是一種類型。江蘇慣性導(dǎo)航系統(tǒng)使用方法