說到陀螺儀，我們大多數人都是只知其一不知其二的，其實可以說我們的現代社會是離不開這顆小小陀螺儀的。往小說現在的智慧型手機，動感遊戲機，乃至汽車導航和自動駕駛技術；而往大說飛機的飛行姿態、飛行軌跡控制，火箭發射的衛星能否準確入軌，飛彈能否準確擊中目標，都離不開陀螺儀的應用。而iPhone4當初把陀螺儀革命性的引入手機，最大的目的，就是希望憑藉基於陀螺儀應用發展而來的各種體感遊戲能夠吸附用戶。而iPhone也的確做到了，還記得當年大名鼎鼎的《神廟逃亡》麼，熱度絕對不次於現在的《王者榮耀》。那麼這個為了讓你玩遊戲裝在手機上的陀螺儀，裡面真有一個旋轉的陀螺麼？
說起陀螺，大家想到的應該都是公園裡大爺們叭叭作響揮動鞭子抽打的一塊塊木疙瘩。的確最初的機械陀螺儀就是基於陀螺的原理實現的。簡單來說，就是當陀螺旋轉起來的時候，如果沒有外力推動它，那麼它的旋轉軸是保持穩定的。而只要陀螺轉得夠快時，有一定的外力也不能完全破壞陀螺的旋轉平衡姿態，只能讓它的旋轉軸偏移。由此當有科學家想要研究地球自轉時，第一個萬向陀螺儀就誕生了。而萬向支架則在中國已經有悠久的歷史了。
而當陀螺儀發明之後，一開始最廣泛的應用就是在航空領域了。因為飛機飛在空中，是無法直接辨別方向的，而不知道方向對飛行是最危險的。而有了陀螺儀之後，就可以憑藉陀螺儀的特性，確定飛機的飛行姿態，因此陀螺儀就成為了飛控儀器的核心。而隨著慣性導航精度要求的不斷提高，由於加工精度和誤差的影響，機械陀螺儀的應用範圍被大大縮小了。因此各種各樣的高精度陀螺儀，如靜電陀螺儀和雷射陀螺儀，被發明出來以適應技術進步的要求。
舉個例子，大家都知道潛艇特別是戰略核潛艇在執行戰備航行任務時，會一直保持下潛狀態巡航很長時間，而在下潛巡航時，是無法接收到任何電磁信號的。因此GPS等常規導航手段都無法使用，潛艇就只能採用慣性導航方式。而這時就要用到精確度非常高的靜電陀螺儀，以保證航線的正確。通常戰略核潛艇上的靜電陀螺儀會有一個房間大小，據稱美國最新進的可以保持幾天的偏差只有幾毫米。而這個高精度的靜電陀螺儀還會負責給潛艇上將要發射的飛彈進行校準，以保證飛彈能精準命中。
說了這麼多各種各類的陀螺儀，我們手機上用的陀螺儀卻是一直朝著小型化發展。現在基本都是使用的MEMS（微機電系統）陀螺儀。也就是在矽基板上蝕刻出一個懸空結構，在通電保持高速震蕩的情況下，陀螺儀在繞敏感軸轉動的情況下，振動塊會產生科裡奧利力，而這個力會反作用在振動塊上，使之產生形變，而通過檢測這個微小的形變，通常是利用電容值的變化，就可以測出陀螺儀沿敏感軸轉動的角速度。當然具體的計算過程會很複雜一些。不過原理就是這樣的。而正是應用了這樣的MEMS傳感器我們的手機才能開發出導航，和各種體感遊戲的功能。
別看小，裡面的結構是很複雜的。
不過可惜的是，中國每年生產的幾億隻手機中所使用的MEMS陀螺儀基本都是從國外進口的，我們國內生產在市場份額中只能佔到10%，而且基本都是中低端產品。而隨著智能時代來臨，今後傳感器在我們的日常生活應用中會越來越普及，越來越重要。希望到時我們國產的MEMS傳感器能夠有所突破，真正的參與到與國外廠商的競爭中來。對此你怎麼看，歡迎留言討論。
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