陀螺儀的基本概念與工作原理?：陀螺儀的主要原理基于角動(dòng)量守恒定律。簡(jiǎn)單來說，一個(gè)旋轉(zhuǎn)的物體，其旋轉(zhuǎn)軸具有保持方向不變的特性，這種特性被稱為陀螺的穩(wěn)定性。傳統(tǒng)的機(jī)械陀螺儀通常由一個(gè)高速旋轉(zhuǎn)的轉(zhuǎn)子和支撐轉(zhuǎn)子的框架組成。當(dāng)陀螺儀的基座發(fā)生轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，由于轉(zhuǎn)子的角動(dòng)量守恒，轉(zhuǎn)子的旋轉(zhuǎn)軸方向會(huì)相對(duì)穩(wěn)定，通過測(cè)量框架與轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)軸之間的角度變化，就能夠計(jì)算出基座的轉(zhuǎn)動(dòng)角度和角速度。?而小巧輕便的設(shè)計(jì)則便于安裝和集成到各種設(shè)備中，無論是安裝在船舶、車輛狹小的空間內(nèi)，還是應(yīng)用于對(duì)體積和重量有嚴(yán)格限制的移動(dòng)設(shè)備上，ARHS系列陀螺儀都能輕松勝任。量子陀螺儀利用原子干涉原理，精度比傳統(tǒng)類型高百倍。安徽車載慣導(dǎo)

陀螺儀是智能手機(jī)不可或缺的一個(gè)重要部件，沒有陀螺儀，那么智能手機(jī)的多數(shù)功能基本無法實(shí)現(xiàn)，因?yàn)楹芏喙δ芏夹枰_了解手機(jī)的具體姿態(tài)。雖說手機(jī)少不了陀螺儀，但怎么看，我們的手機(jī)里都不像是裝備了這個(gè)東西，因?yàn)槭謾C(jī)內(nèi)部的空間實(shí)在是有限，似乎沒有安裝這個(gè)東西的地方。事實(shí)上如果我們將手機(jī)拆開，確實(shí)也看不到陀螺儀，這是怎么回事呢？手機(jī)中的確安裝有陀螺儀，但是手機(jī)中的陀螺儀與剛才我們所講的陀螺儀并不相同，它雖然也叫做陀螺儀，但與陀螺就沒有什么關(guān)系了，從外觀上來看，它就是一個(gè)邊長只有幾毫米的黑色小方塊。實(shí)時(shí)慣性導(dǎo)航系統(tǒng)使用方法微機(jī)電陀螺儀（MEMS）體積小、成本低，普及于消費(fèi)電子。

光纖陀螺儀，從20世紀(jì)60年代開始，美國海軍研究辦公室希望發(fā)展一種比氦-氖環(huán)形激光陀螺儀的成本更低、制造流程更簡(jiǎn)單、精度更高的光纖角速度傳感器，也就是俗稱的光纖陀螺。目前，較為常見的光纖陀螺儀是相敏光纖陀螺儀，通過測(cè)量在一個(gè)光纖線圈中的兩束反向傳播光束的相移以敏感載體轉(zhuǎn)動(dòng)，從而計(jì)算出其角速率。因此，光纖陀螺儀的精度主要取決于其采用的光纖種類和光電檢測(cè)系統(tǒng)，偏值一般處于0.001度/時(shí)-0.0002度/時(shí)之間?，F(xiàn)在，光纖陀螺儀已經(jīng)被普遍應(yīng)用于魚雷、戰(zhàn)術(shù)導(dǎo)彈、潛艇和航天器等。

人們從兒童玩的地陀螺中早就發(fā)現(xiàn)高速旋轉(zhuǎn)的陀螺可以豎直不倒且保持與地面垂直，這就反映了陀螺的穩(wěn)定性。陀螺羅盤，供航行和飛行物體作方向基準(zhǔn)用的尋找并跟蹤地理子午面的三自由度陀螺儀。其外環(huán)軸鉛直，轉(zhuǎn)子軸水平置于子午面內(nèi)，正端指北；其重心沿鉛垂軸向下或向上偏離支承中心。轉(zhuǎn)子軸偏離子午面時(shí)同時(shí)偏離水平面而產(chǎn)生重力矩使陀螺旋進(jìn)到子午面，這種利用重力矩的陀螺羅盤稱擺式羅盤。21世紀(jì)發(fā)展為利用自動(dòng)控制系統(tǒng)代替重力擺的電控陀螺羅盤，并創(chuàng)造出能同時(shí)指示水平面和子午面的平臺(tái)羅盤。激光陀螺儀無活動(dòng)部件，通過光程差測(cè)量角速度更精確。

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(dòng)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(dòng)自由度；（4）力矩馬達(dá)、信號(hào)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）。通過陀螺儀和GPS的組合使用，可以實(shí)現(xiàn)更精確的位置和姿態(tài)信息，普遍用于航空、汽車導(dǎo)航系統(tǒng)等領(lǐng)域。安徽車載慣導(dǎo)

光纖陀螺儀利用薩格納克效應(yīng)，適合高振動(dòng)環(huán)境使用。安徽車載慣導(dǎo)

在系統(tǒng)方面，陀螺儀的信號(hào)調(diào)節(jié)電路可簡(jiǎn)化為電機(jī)驅(qū)動(dòng)部分和加速傳感器感應(yīng)電路兩部分(圖2): - 電機(jī)驅(qū)動(dòng)部分通過靜電激勵(lì)方法，使驅(qū)動(dòng)電路前后振蕩，為機(jī)械元件提供勵(lì)磁；感應(yīng)部分通過測(cè)量電容變化來測(cè)量科里奧利力在感應(yīng)質(zhì)點(diǎn)上產(chǎn)生的位移，這是一個(gè)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(qiáng)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(hào)。 在控制電路內(nèi)部有先進(jìn)的電源關(guān)斷功能，當(dāng)不需要傳感器功能時(shí)，可關(guān)閉整個(gè)傳感器，或讓其進(jìn)入深度睡眠模式，以大幅降低陀螺儀的總功耗，當(dāng)需要檢測(cè)傳感器上施加的角速率時(shí)，在接到用戶的命令后，傳感器可從睡眠模式中立即喚醒。安徽車載慣導(dǎo)