應用於航空飛行器上的機械陀螺儀《飛行器的姿態穩不穩，這個小東西發揮了巨大的作用！》，很多讀者感覺到很新鮮好奇，也有的讀者表示機械陀螺儀的淘汰，轉而被電子陀螺儀的替代，沒錯，現在的很多軍用和民用設備都安裝了電子陀螺儀，就連手機裡和平板電腦裡都安裝了陀螺儀。那麼這個陀螺儀在手機裡究竟有何作用？今天小編就給你做個科普。
現在，當我們開啟安兔兔檢測手機硬體的時候，經常能發現在傳感器一欄中有一個叫陀螺儀傳感器的東西。這個東西在手機上主要是用來檢測手機姿態的，我們玩體感遊戲少不了它，一些手機拍照時候的防抖也要用到它。
不過，這個看似普及的東西來歷其實非常高大上，它到底是個什麼東西呢？我們來看一下。
一、陀螺儀的發明
現在手機裡面的陀螺儀傳感器已經進化成一塊小小的晶片了，但是在陀螺儀出現的時候，它確是一個機械裝置。
機械陀螺儀
目前，人們普遍認為是1850年法國的物理學家萊昂·傅科（J.Foucault）為了研究地球自轉，發明了陀螺儀。那個時代的陀螺儀可以理解成把一個高速旋轉的陀螺放到一個萬向支架上面，這樣因為陀螺在高速旋轉時保持穩定，人們就可以通過陀螺的方向來辨認方向，確定姿態，計算角速度。
萬向支架可以保證無論怎麼轉動，陀螺都不會倒，萬向支架這個東西最早可以追溯到中國幾千年前的香爐。
早期的陀螺儀
陀螺儀發明以後，首先被用在航海上（當年還沒有發明飛機），後來被用在航空上。因為飛機飛在空中，是無法像地面一樣靠肉眼辨認方向的，而飛行中方向都看不清楚危險性極高，所以陀螺儀迅速得到了應用，成為飛行儀表的核心。
到了第二次世界大戰，各個國家都玩命的製造新式武器，德國人搞了飛彈去炸英國，這是今天飛彈的雛形。從德國飛到英國，千裡迢迢怎麼讓飛彈能飛到，還能落到目標呢？
於是，德國人搞出來慣性制導系統。慣性制導系統採用用陀螺儀確定方向和角速度，用加速度計測試加速度，然後通過數學計算，就可以算出飛彈飛行的距離和路線，然後控制飛行姿態，爭取讓飛彈落到想去的地方。
二戰時候，計算機也好，儀器也好，精度都是不太夠的，所以德國的飛彈偏差很大，想要炸倫敦，結果炸得到處都是，頗讓英國人恐慌了一陣。
不過，從此以後，以陀螺儀為核心的慣性制導系統就被廣泛應用於航空航天，今天的飛彈裡面依然有這套東西，而隨著需求的刺激，陀螺儀也在不斷進化。
二、陀螺儀的進化
最早的陀螺儀都是機械式的，裡面真有高速旋轉的陀螺，而機械的東西對加工精度有很高的要求，還怕震動，因此機械陀螺儀為基礎的導航系統精度一直都不太高。
於是，人們開始尋找更好的辦法，利用物理學上的進步，發展出雷射陀螺儀，光纖陀螺儀，以及微機電陀螺儀（MEMS）。
這些東西雖然還叫陀螺儀，但是它們的原理和傳統的機械陀螺儀已經完全是兩碼事了。
光纖陀螺儀利用的是薩格納克(Sagnac)效應，通過光傳播的特性，測量光程差計算出旋轉的角速度，起到陀螺儀的作用，替代陀螺儀的功能。
雷射陀螺儀也是通過算光程差計算角速度，替代陀螺儀
微機電陀螺儀則是利用物理學的科裡奧利力，在內部產生微小的電容變化，然後測量電容，計算出角速度，替代陀螺儀。
iPhone和我們的智慧型手機裡面所用的陀螺儀，就是微機電陀螺儀（MEMS）。
蘋果賈伯斯介紹三軸陀螺
目前，傳統上的機械陀螺儀正在被淘汰，有高精度需求的地方用的是雷射陀螺儀，而普及方面則是微機電陀螺儀。
因為微機電陀螺儀（MEMS）屬於微電子產品，發展迅速，而且成本越來越低，所以用途越來越廣。我們的智慧型手機因為有檢測動態的需求，於是就用上了微機電陀螺儀（MEMS）。
三、無處不在的陀螺儀
本來陀螺儀是高大上的存在，但是因為微機電陀螺儀（MEMS）的出現，低成本的陀螺儀可以用在很多領域。
三軸陀螺儀自iPhone 4引入之後受到大家的關注，不過陀螺儀目前在手機上的應用其實還不是很廣泛，現在比較常用於各種體感遊戲、大型遊戲，以及廠商開發的擴景應用和手勢功能等。遊戲方面經常用於第一視角類射擊遊戲，還有飛行、體育類遊戲，隨著手機的上下左右擺動，鏡頭也跟著擺動，就好像手中的手機變成了瞄準器。沒有陀螺儀的機型。
除了我們熟悉的智慧型手機以外，汽車上也用了很多微機電陀螺儀，在高檔汽車中,大約採用25至40隻MEMS傳感器，用來檢測汽車不同部位的工作狀態，給行車電腦提供信息，讓用戶更好的控制汽車。
在導航應用上，由於現在網絡和GPS已經能比較準確地實現導航效果，只不過如果有陀螺儀，在隧道或高大建築物沒有GPS訊號時，可以通過陀螺儀來測量汽車的偏航或直線運動位移，保持導航的準確性。另外，理論上陀螺儀在拍照和攝像能起到一定防抖作用，當然不能與光學防抖鏡頭相比。
在無人機、穿戴式設備，物聯網，甚至現在熱炒的工業4.0，網際網路+上面，同樣離不開它，只要是需要檢測運動狀態的地方，就有微機電陀螺儀（MEMS）。
165年前，萊昂·傅科發明陀螺儀是為了科學研究。如今，這個小東西卻讓我們的生活有了翻天覆地的改變，如果沒有它，就沒有飛機，沒有火箭，沒有現代生活，這恐怕是他的發明者都沒有想到的。小小的陀螺儀，讓我們的世界變得更美好。
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陀螺儀的原理就是，一個旋轉物體的旋轉軸所指的方向在不受外力影響時，是不會改變的。人們根據這個道理，用它來保持方向，製造出來的東西就叫做陀螺儀。陀螺儀在工作時要給它一個力，使它快速旋轉起來，一般能達到每分鐘幾十萬轉，可以工作很長時間。然後用多種方法讀取軸所指示的方向，並自動將數據信號傳給控制系統。
在現實生活中，陀螺儀發生的進給運動是在重力力矩的作用下發生的。
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陀螺儀器最早是用於航海導航，但隨著科學技術的發展，它在航空和航天事業中也得到廣泛的應用。陀螺儀器不僅可以作為指示儀表，而更重要的是它可以作為自動控制系統中的一個敏感元件，即可作為信號傳感器。根據需要，陀螺儀器能提供準確的方位、水平、位置、速度和加速度等信號，以便駕駛員或用自動導航儀來控制飛機、艦船或太空梭等航行體按一定的航線飛行，而在飛彈、衛星運載器或空間探測火箭等航行體的制導中，則直接利用這些信號完成航行體的姿態控制和軌道控制。作為穩定器，陀螺儀器能使列車在單軌上行駛，能減小船舶在風浪中的搖擺，能使安裝在飛機或衛星上的照相機相對地面穩定等等。作為精密測試儀器，陀螺儀器能夠為地面設施、礦山隧道、地下鐵路、石油鑽探以及飛彈發射井等提供準確的方位基準。由此可見，陀螺儀器的應用範圍是相當廣泛的，它在現代化的國防建設和國民經濟建設中均佔重要的地位。