陀螺儀中的MEMS微機械陀螺儀

陀螺儀的另一種叫法又稱角速度傳感器，從定義上來看陀螺儀是測量載體角運動或者角速度的傳感器從應用的角度上來看，陀螺儀多用於導航、定位等系統常用實例如手機GPS定位導航、衛星三軸陀螺儀定位，其陀螺儀的精度在整個過程中起到了至關重要的作用，也就是高精度的陀螺儀直接決定了慣性導航系統的精度以及制導和自動控制系統的性能品質。

「陀螺儀」是敏感角位移的裝置,重要特性有定軸性和進動性。飛行器姿態控制是陀螺特性的重要應用，是定軸性的體現。垂直陀螺儀給飛行器建立地垂線基準，道理很簡單，飛行器在空中飛行過程中，不管姿態如何改變，垂直陀螺儀始終指向垂直方向不變，從而提供有關姿態角的信息。當然，由於陀螺自身漂移和環境變化，需要修正裝置隨時校準修正。同樣，水平陀螺儀指示水平方向，給飛行器的航向角修正提供信息。陀螺羅經是一種依靠陀螺儀指示真北的裝置。它利用地球自轉角速度和重力力矩的綜合作用，能夠使自轉軸自動尋找真北，而不需要依靠地磁場。現在也有了長足的進步和發展。

陀螺儀的分類：按照轉子轉動的自由度分成雙自由度陀螺儀(也稱三自由度陀螺儀)和單自由度陀螺儀（也稱二自由度陀螺儀）,前者用於測定飛行器的姿態角，後者用於測定姿態角速度，因此常稱單自由度陀螺儀為。但通常多按陀螺儀中所採用的支承方式分類。

例如：陀螺儀分為，壓電陀螺儀，微機械陀螺儀，光纖陀螺儀和雷射陀螺儀，它們都是電子式的，並且它們可以和加速度計，磁阻晶片，GPS，做成慣性導航控制系統。

1.靜電陀螺儀

雖然傳統的機械陀螺儀已經漸漸不能滿足現在很多場景中的精度需求，但並不代表具有轉子結構的陀螺儀已經完全退出了高精度陀螺儀的行列。作為機械陀螺儀的升級版本，靜電陀螺儀利用電場克服了轉子旋轉的摩擦力，大大提高了陀螺儀的精度。可惜生產難度較大，限制了其大規模的應用。

2.壓電陀螺儀

懂傳感器的人都知道，測壓力常常用壓電傳感器。壓電陀螺儀是一種振動陀螺，依靠壓電材料的壓電效應，當角速度不同時，貼在不同方向上的壓電薄片的電壓也出現偏差，依此測量角速度。作為高精度陀螺儀，壓電陀螺儀的抗干擾能力也十分強大，甚至經受的動態核爆實驗也沒有損壞，因此多用在軍工方面。

3.光纖陀螺儀

光纖陀螺儀可謂陀螺儀的一大潮流，精度高，體積小，成本低，似乎所有該有的優點都被它占盡了。該種類的高精度陀螺儀利用的是光在轉動光纖線圈內光程隨角速度大小的變化，利用干涉來顯現出來。目前光纖陀螺儀由於精度和價格的原因，往往在使用者的首選名單之中。

4.MEMS微機械陀螺儀

所謂微機械陀螺儀，其實多指的是其製造的工藝，而非其原理，或者說，微機械陀螺儀的設計和原理是多種多樣的，上訴的大部分陀螺儀都可以做成微機械陀螺儀，但有一點可以肯定：微機械陀螺儀內部沒有轉子結構，因為把轉子做成微小結構實在太難了，一般來說，比較常見的微機械陀螺儀採用的是振動物體測量加速度的方法。雖然身為高精度陀螺儀，但其最大的優點其實是體積微小，可以像電路板一樣印制，方便集成。

例如：西安精準測控：PM-ARS-XXXB 系列單軸石英MEMS 角速率陀螺，由西安精準測控有限責任公司自行研制，它是用來測量角速率的無旋轉馬達的固態角速率傳感器。它以壓電石英材料作為基底，用微機械加工（MEMS 技術）的慣性敏感元件來測量旋轉角速度。由於使用壓電石英材料，簡化敏感元件，因而隨著工作時間和溫度變化時，它仍能具有超強穩定性和可靠性。

1.2..MEMS微機械陀螺儀應用

本產品作為慣性測量部件，可廣泛用於智能汽車、地質勘探、機器人、導彈制導和控制、

飛行器穩定控制、捷聯慣導、姿態參考系統、天線穩定、錄影等技術領域。