隨著現(xiàn)代科技的不斷發(fā)展，陀螺儀也被應(yīng)用到越來越多的領(lǐng)域和行業(yè)，例如我們常見紙飛機(jī)等飛行類游戲，賽車類游戲等。以陀螺儀為核心的慣性制導(dǎo)系統(tǒng)就被廣泛應(yīng)用于航空航天，今天的導(dǎo)彈里面依然有這套東西，而隨著需求的刺激，陀螺儀也在不斷進(jìn)化。單純的從陀螺儀的定義來看，陀螺儀是一種用來感測與維持方向的裝置，基于角動(dòng)量不滅的理論設(shè)計(jì)出來的，，但是其中陀螺儀包含的零件卻是很多的，而且陀螺儀也分三軸陀螺儀和六軸陀螺儀，兩者之間到底有何區(qū)別，帶著這些疑問，我們一起走進(jìn)今天的文章內(nèi)容：

1.、陀螺儀的基本部件：

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。

2.三軸陀螺儀和六軸儀的區(qū)別

三軸陀螺儀是分別感應(yīng)Roll（左右傾斜）、Pitch

隨著現(xiàn)代科技的不斷發(fā)展，陀螺儀也被應(yīng)用到越來越多的領(lǐng)域和行業(yè)，例如我們常見紙飛機(jī)等飛行類游戲，賽車類游戲等，其中以陀螺儀為核心的慣性制導(dǎo)系統(tǒng)就被廣泛應(yīng)用于航空航天，單純的從陀螺儀的定義來看，陀螺儀是一種用來感測與維持方向的裝置，基于角動(dòng)量不滅的理論設(shè)計(jì)出來的，但是其中陀螺儀包含的零件卻是很多的，也分三軸陀螺儀和六軸陀螺儀，九軸陀螺儀幾者之間到底有何區(qū)別：

圖為三軸陀螺儀

1.陀螺儀的基本部件：

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。

圖為單軸陀螺儀

2.三軸陀螺儀和六軸儀的區(qū)別

三軸陀螺儀是分別感應(yīng)Roll（左右傾斜）、Pitch（前后傾斜）、Yaw（左右搖擺）的全方位動(dòng)態(tài)信息，6軸陀螺儀是指三軸加速器（三軸加速器就是感應(yīng)XYZ（立體空間三個(gè)方向，前后左右上下）軸向上的加速）和三軸陀螺儀合在一起的稱呼。

簡單的說，6軸具備3軸的功能，而且六軸相對來說還要高級(jí)一點(diǎn)，三軸加速器是檢測橫向加速的，三軸陀螺儀是檢測角度旋轉(zhuǎn)和平衡的，合在一起稱為六軸傳感器。

3.六軸的區(qū)別和九軸陀螺儀的區(qū)別

所謂的六軸陀螺儀叫六軸動(dòng)作感應(yīng)器比較合適是三軸陀螺儀和加速計(jì)的合稱 如果有三軸陀螺儀也有加速計(jì)那就具有六軸動(dòng)作感應(yīng)。

圖為三軸陀螺儀

而九軸感測組件是：三軸加速度計(jì)、三軸陀螺儀、三軸磁強(qiáng)計(jì)，然后歐拉角加四元數(shù)數(shù)據(jù)融合，陀螺儀的原理，陀螺儀，是一種用來感測與維持方向的裝置，基于角動(dòng)量不滅的理論設(shè)計(jì)出來的。陀螺儀一旦開始旋轉(zhuǎn)，由于輪子的角動(dòng)量，陀螺儀有抗拒方向改變的趨向。

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

進(jìn)動(dòng)性：當(dāng)轉(zhuǎn)子高速旋轉(zhuǎn)時(shí)，若外力矩作用于外環(huán)軸，陀螺儀將繞內(nèi)環(huán)軸轉(zhuǎn)動(dòng)；若外力矩作用于內(nèi)環(huán)軸，陀螺儀將繞外環(huán)軸轉(zhuǎn)動(dòng)。其轉(zhuǎn)動(dòng)角速度方向與外力矩作用方向互相垂直。這種特性就是我們所說的陀螺儀的進(jìn)動(dòng)性。

55

MEMS陀螺儀（角速率傳感器）

傳統(tǒng)的慣性陀螺儀主要是指機(jī)械式的陀螺儀，機(jī)械式的陀螺儀對工藝結(jié)構(gòu)的要求很高，結(jié)構(gòu)復(fù)雜，它的精度受到了很多方面的制約。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。

MEMS陀螺儀是目前比較常見的，也是我們所說的集機(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)，主要是利用 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)，其核心部件通過摻雜技術(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。

MEMS陀螺儀的主要特點(diǎn)：

1、體積小、重量輕，其邊長都小于 1mm，器件核心的重量僅為1.2mg。2、成本低。

3、可靠性好，工作壽命超過 10 萬小時(shí)，能承受1000g 的沖擊。4、測量范圍大。