从工程技术角度陀螺仪的定义为

『壹』 陀螺仪有什么用

说到陀螺仪，先要说说陀螺。绕一个支点高速转动的刚体称为陀螺(top)。通常所说的陀螺是特指对称陀螺（它是一个质量均匀分布的、具有轴对称形状的刚体，其几何对称轴就是它的自转轴）。 大家小时候都玩过的陀螺就是一例。陀螺一边自转，一边绕一个固定轴旋转（这个固定轴一般是虚的哦），这就叫“旋进”(precession)，又称为回转效应(gyroscopic effect)。旋进要在一定的初始条件和一定的外力矩在作用下产生，比如游戏陀螺快要“坏了”时，还有旋转的硬币快要停下时，都是旋进的实例。陀螺旋进是日常生活中常见的现象。

人们利用陀螺的力学性质所制成的各种功能的陀螺装置属于机械陀螺仪(gyroscope)，它在科学、技术、军事等各个领域有着广泛的应用。比如：回转罗盘、定向指示仪等。

比如飞机、轮船或导弹中的指示仪，其核心部分就是定向指示仪，它是一个装在能自由转向的小框架上的小飞轮（陀螺啦）。在这个装置中，轴承的摩擦力矩很小，可以忽略不计。另一方面，刚体结构高度对称，其质心集中在连杆中心处。这样，当飞轮绕自身对称轴高速转动时，无论如何改变框架的方位，其中心轴的空间取向都始终保持不变。（专业说法是：定向指示仪所受到的合外力矩为零，其角动量守恒）这是定向指示仪的重要特性。

如果在飞机上装上三个定向指示仪，并使三个小飞轮的自转轴相互垂直，飞行员就可以通过飞轮轴相对于机身的指向来确定飞机的空间取向。船舶上装上定向指示仪，海员可用它来确定海轮的航向。鱼雷，火箭中也装有定向指示仪，起到自动导航的作用。在鱼雷前进的过程中，定向指示仪的轴线方向保持不变。当鱼雷因风浪等影响，前进方向改变时，鱼雷的纵轴与定向指示仪之间就出现了偏差，这时可启动有关器械改变舵的角度，使鱼雷回复到原来的前进方向。火箭中，则采用改变喷气方向的方法来校正飞行方向。

在工程上，陀螺仪是一种能够精确地确定运动物体的方位的仪器，它是现代航空，航海，航天和国防工业中广泛使用的一种惯性导航仪器，它的发展对一个国家的工业，国防和其它高科技的发展具有十分重要的战略意义。传统的惯性陀螺仪主要是指机械式的陀螺仪，机械式的陀螺仪对工艺结构的要求很高，结构复杂，它的精度受到了很多方面的制约。自从上个世纪七十年代以来，现代陀螺仪的发展已经进入了一个全新的阶段。1976年 等提出了现代光纤陀螺仪的基本设想，到八十年代以后，现代光纤陀螺仪就得到了非常迅速的发展，与此同时激光谐振陀螺仪也有了很大的发展。由于光纤陀螺仪具有结构紧凑，灵敏度高，工作可靠等等优点，所以目前光纤陀螺仪在很多的领域已经完全取代了机械式的传统的陀螺仪，成为现代导航仪器中的关键部件。和光纤陀螺仪同时发展的除了环式激光陀螺仪外，还有现代集成式的振动陀螺仪，集成式的振动陀螺仪具有更高的集成度，体积更小，也是现代陀螺仪的一个重要的发展方向。

现代光纤陀螺仪包括干涉式陀螺仪和谐振式陀螺仪两种，它们都是根据塞格尼克的理论发展起来的。塞格尼克理论的要点是这样的：当光束在一个环形的通道中前进时，如果环形通道本身具有一个转动速度，那么光线沿着通道转动的方向前进所需要的时间要比沿着这个通道转动相反的方向前进所需要的时间要多。也就是说当光学环路转动时，在不同的前进方向上，光学环路的光程相对于环路在静止时的光程都会产生变化。利用这种光程的变化，如果使不同方向上前进的光之间产生干涉来测量环路的转动速度，这样就可以制造出干涉式光纤陀螺仪，如果利用这种环路光程的变化来实现在环路中不断循环的光之间的干涉，也就是通过调整光纤环路的光的谐振频率进而测量环路的转动速度，就可以制造出谐振式的光纤陀螺仪。从这个简单的介绍可以看出，干涉式陀螺仪在实现干涉时的光程差小，所以它所要求的光源可以有较大的频谱宽度，而谐振式的陀螺仪在实现干涉时，它的光程差较大，所以它所要求的光源必须有很好的单色性。

如果你想了解更多，请链接：
http://www.aseline.shec.e.cn/wanluokecheng/Reading/R_xuanjin/xuanjin0.htm#

『贰』 什么是陀螺仪技术

这个讲起来就费事了~不过可以说几个日常生活中会用到的例子~
1, 你开车在下坡的时候,除了传统的GPS座标和罗盘的方向以外,iPhone 4还可以告诉你坡度是多少.
2, 你用将使用iPhone 4照一张比萨斜塔就可以知道他的倾斜角度.
3, 如果你正在驾驶飞机~但是你不小心用鎚子把飞行仪表板中间那个很多奇怪横线的圆盘敲碎了~那麼iPhone 4将可以让你知道飞机当前的飞行姿态并引导你安全降落~

维基网络查的结果：陀螺仪主要是由一个位于轴心可以旋转的轮子构成。 陀螺仪一旦开始旋转，由于轮子的角动量，陀螺仪有抗拒方向改变的趋向。陀螺仪多用于导航、定位等系统。
偏轴陀螺仪
定轴陀螺仪
三轴
回转仪的构造

早期的惯性导航系统

早期的惯性导航系统 不知道 iPhone 4的陀螺仪长什么样子

又在网上找了几张图，还没找到iPhone4陀螺仪的样子

MEMS 陀螺仪

MEMS 陀螺仪图解

飞机上的陀螺仪

飞机上的陀螺仪2

早期导弹上的陀螺仪

感谢94楼 Cottle 的解释：

Iphone 4的陀螺仪是电子式的，就是一块芯片，这种技术也称MEMS陀螺仪，它实现成本低，但精度没有机械式或是光纤式高，但它有个好处，就是可以测量角速度，而不仅仅是角动量。
陀螺仪的作用简单点说就是可以跟踪位置变化，也就是说，只要你在某个时刻得到了当前所在位置，然后只要陀螺仪一直在运行，根据数学计算，就可以知道你的行动轨迹。所以陀螺仪最常见的应用就是导航仪，在GPS没有信号时，通过陀螺仪的作用仍然能够继续精确导航。
至于Iphone 4装上陀螺仪有什么用呢？首先是导航精度提高了，其次最重要的作用就是为游戏和应用增加了控制方式，设想一下，你完全可以开发一个应用，来抱着Iphone跳舞，把你的Iphone当成一个美女，如果你的舞步跳错的话，Iphone就能提示你跳错了，踩人家脚了，这样的游戏会不会很有趣？这样的应用需要跟踪位置变化，靠GPS是不行的，必须要的陀螺仪的支持。此外，你在游戏厅时玩过那种射击游戏吗，举着qiang冲屏幕射击那种。有了陀螺仪，在Iphone 4上也可以这样玩了，怎么样？很酷吧。再举个例子，你甚至可以把Iphone 4当一把尺子用，先把你的Iphone对准一端，然后再移动到另一端，你就能精确的知道两端的长度了，你在中间拐个弯也没关系，这样的应用既实用也有趣，这就是陀螺仪的妙用。

开发个跟美女学跳舞的App 估计会很不错，呵呵!

6.16更新：iPhone4 可能使用的陀螺仪芯片

国外网站上的一张图

ST LYPR540AH芯片

针脚定义

更详细的芯片资料参考：http://www.st.com/stonline/procts/families/sensors/lypr540ah.htm

『叁』 陀螺仪是如何发明的

发端于孩子的玩具

——1908年陀螺仪的发明自动驾驶仪驾驶着客机精确地绕地球飞行，船舶在汹涌的海面上保持着相对稳定，潜水艇穿过海洋深处到达目的地，这一切多亏了孩子的一种玩具和一位富有想像力的、名叫埃尔默·安布罗斯·斯佩里的美国人。

1905年夏季的一天，孩子们在玩陀螺。斯佩里的一个孩子问他：“为什么它旋转时能立起来?”孩子的问题促使斯佩里去思索，思索的最终结果是陀螺罗盘的诞生和由此带来的航空、航海技术的深刻变革。

斯佩里借来一台教学用的、演示地球自转的陀螺仪，对它进行研究，看看它的运转方式能否被工程师们用于实践。后来，在去欧洲的一次航行中，船遇上了风暴，斯佩里被颠簸的船抛出了铺位。他想，要是能用陀螺仪来使船保持平衡就好了。经过3年实验，他造出了第一台稳定器，用在美国的沃登号驱逐舰上。

作为稳定器使用的陀螺仪，它的基本原理是：它的旋转的、位置保持恒定的轴线能对船身的摇摆进行补偿，在一定程度上减低船摆动的幅度。

1908年，斯佩里运用同样的原理发明了陀螺罗盘。它能保持正北状态，不受任何磁力的影响。陀螺罗盘于1910年首次投入使用。不久，它就被美国海军采用，作为船舶的方位仪。

由斯佩里的发明衍化而来的有：自动驾驶仪，它有一个小巧的陀螺仪系统，使飞机能在云中或黑暗中飞行；用于钻探的测向器；显示飞机相对于表观重力姿态的相对倾斜仪，等等。

斯佩里于1930年逝世，终年69岁。他一生中取得400多项专利。

『肆』 陀螺仪原理，怎么测角度

陀螺仪测角度的工作原理：

陀螺仪本身与引力有关，因为引力的影响，不均衡的陀螺仪，重的一端将向下运行，而轻的一端向上。在引力场中，重物下降的速度是需要时间的，物体坠落的速度远远慢于陀螺仪本身旋转的速度时，将导致陀螺仪偏重点，在旋转中不断的改变陀螺仪自身的平衡，并形成一个向上旋转的速度方向。

如果陀螺仪偏重点太大，陀螺仪自身的左右互作用力也会失效。而在旋转中，陀螺仪如果遇到外力导致，陀螺仪转轮某点受力。陀螺仪会立刻倾斜，而陀螺仪受力点的势能如果低于陀螺仪旋转时速，这时受力点，会因为陀螺仪倾斜，在旋转的推动下，陀螺仪受力点将从斜下角，滑向斜上角。

而在向斜上角运行时，陀螺仪受力点的势能还在向下运行。这就导致陀螺仪到达斜上角时，受力点的剩余势能将会将在位于斜上角时，势能向下推动。

而与受力点相反的直径另一端，同样具备了相应的势能，这个势能与受力点运动方向相反，受力点向下，而它向上，且管这个点叫“联动受力点”。当联动受力点旋转180度，从斜上角到达斜下角，这时联动受力点，将陀螺仪向上拉动。在受力点与联动受力互作用力下，陀螺仪回归平衡。

(4)从工程技术角度陀螺仪的定义为扩展阅读：

陀螺仪的应用：

1、隧道中心线测量：

在隧道等挖掘工程中，坑内的中心线测量一般采用难以保证精度的长距离导线。特别是进行盾构挖掘的情况，从立坑的短基准中心线出发必须有很高的测角精度和移站精度，测量中还要经常进行地面和地下的对应检查，以确保测量的精度。

特别是在密集的城市地区，不可能进行过多的检测作业而遇到困难。如果使用陀螺经纬仪可以得到绝对高精度的方位基准，而且可减少耗费很高的检测作业（检查点最少），是一种效率很高的中心线测量方法。

2、通视障碍时的方向角获取：

当有通视障碍，不能从已知点取得方向角时，可以采用天文测量或陀螺经纬仪测量的方法获取方向角（根据建设省测量规范）。与天文测量比较，陀螺经纬仪测量的方法有很多优越性：对天气的依赖少、云的多少无关、无须复杂的天文计算、在现场可以得到任意测线的方向角而容易计算闭合差。

3、日影计算所需的真北测定：

在城市或近郊地区对高层建筑有日照或日影条件的高度限制。在建筑申请时，要附加日影图。此日影图是指，在冬至的真太阳时的8点到16点为基准，进行为了计算、图面绘制所需要的高精度真北方向测定。使用陀螺经纬仪测量可以获得不受天气、时间影响的真北测量。

『伍』 陀螺仪是干什么用的是用于空间坐标定位的吗倾角是怎样测量的

以前主要用航空上，它作用是导航，因陀螺仪中的三自由度转子在工作后，它相对于惯性空间是静止的，也即是说陀螺仪启动工作后，指定方向就不会再有变化，永远指定一个方位不会变动。利用这一特性，飞机上的地平仪芯子就是一个三自由度陀螺仪。

『陆』 陀螺仪是什么时候发明的

发端于孩子的玩具

——1908年陀螺仪的发明

自动驾驶仪驾驶着客机精确地绕地球飞行，船舶在汹涌的海面上保持着相对稳定，潜水艇穿过海洋深处到达目的地，这一切多亏了孩子的一种玩具和一位富有想像力的、名叫埃尔默·安布罗斯·斯佩里的美国人。

1905年夏季的一天，孩子们在玩陀螺。斯佩里的一个孩子问他：“为什么它旋转时能立起来?”孩子的问题促使斯佩里去思索，思索的最终结果是陀螺罗盘的诞生和由此带来的航空、航海技术的深刻变革。

斯佩里借来一台教学用的、演示地球自转的陀螺仪，对它进行研究，看看它的运转方式能否被工程师们用于实践。后来，在去欧洲的一次航行中，船遇上了风暴，斯佩里被颠簸的船抛出了铺位。他想，要是能用陀螺仪来使船保持平衡就好了。经过3年实验，他造出了第一台稳定器，用在美国的沃登号驱逐舰上。

作为稳定器使用的陀螺仪，它的基本原理是：它的旋转的、位置保持恒定的轴线能对船身的摇摆进行补偿，在一定程度上减低船摆动的幅度。

1908年，斯佩里运用同样的原理发明了陀螺罗盘。它能保持正北状态，不受任何磁力的影响。陀螺罗盘于1910年首次投入使用。不久，它就被美国海军采用，作为船舶的方位仪。

由斯佩里的发明衍化而来的有：自动驾驶仪，它有一个小巧的陀螺仪系统，使飞机能在云中或黑暗中飞行；用于钻探的测向器；显示飞机相对于表观重力姿态的相对倾斜仪，等等。

斯佩里于1930年逝世，终年69岁。他一生中取得400多项专利。

『柒』 陀螺仪是什么

陀螺仪是用高速回转体的动量矩敏感壳体相对惯性空间绕正交于自转轴的一个或二个轴的角运动检测装置。利用其他原理制成的角运动检测装置起同样功能的也称陀螺仪。

人们利用陀螺的力学性质所制成的各种功能的陀螺装置称为陀螺仪(gyroscope)，它在科学、技术、军事等各个领域有着广泛的应用。比如：回转罗盘、定向指示仪、炮弹的翻转、陀螺的章动等。

(7)从工程技术角度陀螺仪的定义为扩展阅读

陀螺仪被广泛用于航空、航天和航海领域。这是由于它的两个基本特性：一为定轴性（inertia or rigidity），另一是进动性（precession），这两种特性都是建立在角动量守恒的原则下。

定轴性

当陀螺转子以高速旋转时，在没有任何外力矩作用在陀螺仪上时，陀螺仪的自转轴在惯性空间中的指向保持稳定不变，即指向一个固定的方向；同时反抗任何改变转子轴向的力量。这种物理现象称为陀螺仪的定轴性或稳定性。其稳定性随以下的物理量而改变：

1.转子的转动惯量愈大，稳定性愈好；

2.转子角速度愈大，稳定性愈好。

所谓的“转动惯量”，是描述刚体在转动中的惯性大小的物理量。当以相同的力矩分别作用于两个绕定轴转动的不同刚体时，它们所获得的角速度一般是不一样的，转动惯量大的刚体所获得的角速度小，也就是保持原有转动状态的惯性大。

参考资料来源：网络-陀螺仪

『捌』 什么是陀螺仪

中文名称：陀螺仪
英文名称：gyroscope
定义：利用高速回转体的动量矩敏感壳体相对惯性空间绕正交于自转轴的一个或二个轴的角运动检测装置。利用其他原理制成的角运动检测装置起同样功能的也称陀螺仪。

『玖』 陀螺仪是什么意思

陀螺仪又叫角速度传感器，它的测量物理量是偏转、倾斜时的转动角速度。在手机上陀螺仪可以对转动、偏转的动作做很好的测量，这样就可以精确分析判断出使用者的实际动作。而后根据动作，可以对手机做相应的操作

『拾』 微机械陀螺仪的定义

但是微机械陀螺仪的工作原理不是这样的，因为要用微机械技术在硅片衬底上加工出一个可转动的结构可不是一件容易的事。微机械陀螺仪利用科里奥利力——旋转物体在有径向运动时所受到的切向力。下面是导出科里奥利力的方法。有力学知识的读者应该不难理解。
在空间设立动态坐标系（图一）。用以下方程计算加速度可以得到三项，分别来自径向加速、科里奥利加速度和切向加速度。
如果物体在圆盘上没有径向运动，科里奥利力就不会产生。因此，在MEMS陀螺仪的设计上，这个物体被驱动，不停地来回做径向运动或者震荡，与此对应的科里奥利力就是不停地在横向来回变化，并有可能使物体在横向作微小震荡，相位正好与驱动力差90度。（图二）MEMS陀螺仪通常有两个方向的可移动电容板。径向的电容板加震荡电压迫使物体作径向运动（有点象加速度计中的自测试模式），横向的电容板测量由于横向科里奥利运动带来的电容变化（就象加速度计测量加速度）。因为科里奥利力正比于角速度，所以由电容的变化可以计算出角速度。
图三是2轴MEMS陀螺仪。它采用了闭合回路、数字输出和传感器芯片跟ASIC芯片分开平放连线的封装方法。来自（BOSCH SMG 070原理图）