1樓：匿名使用者
陀螺儀，是一種用來感測與維持方向的裝置，基於角動量不滅的理論設計出來的。陀螺儀主要是由一個位於軸心可以旋轉的輪子構成。 陀螺儀一旦開始旋轉，由於輪子的角動量，陀螺儀有抗拒方向改變的趨向。
陀螺儀多用於導航、定位等系統。
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，即可作為訊號感測器。根據需要，陀螺儀器能提供準確的方位、水平、位置、速度和加速度等訊號，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，而在導彈、衛星運載器或空間探測火箭等航行體的制導中，則直接利用這些訊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、石油鑽探以及導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。
現在廣泛使用的mems陀螺（微機械）可應用於航空、航天、航海、兵器、汽車、生物醫學、環境監控等領域。並且mems陀螺相比傳統的陀螺有明顯的優勢：
1、體積小、重量輕。適合於對安裝空間和重量要求苛刻的場合，例如彈載測量等。
2、低成本。
3、高可靠性。內部無轉動部件，全固態裝置，抗大過載衝擊，工作壽命長。
4、低功耗。
5、大量程。適於高轉速大g值的場合。
6、易於數字化、智慧化。可數字輸出，溫度補償，零位校正等。
根據框架的數目和支承的形式以及附件的性質決定陀螺儀的型別有：
三自由度陀螺儀(具有內、外兩個框架，使轉子自轉軸具有兩個轉動自由度。在沒有任何力矩裝置時，它就是一個自由陀螺儀)。
二自由度陀螺儀(只有一個框架，使轉子自轉軸具有一個轉動自由度)。
根據二自由度陀螺儀中所使用的反作用力矩的性質，可以把這種陀螺儀分成三種型別：
速率陀螺儀(它使用的反作力矩是彈性力矩)；
積分陀螺儀(它使用的反作用力矩是阻尼力矩)；
無約束陀螺(它僅有慣性反作用力矩)；
現在，除了機、電框架式陀螺儀以外，還出現了某些新型陀螺儀，如靜電式自由轉子陀螺儀，撓性陀螺儀，鐳射陀螺儀等。
1、陀螺工作站的原理
高速旋轉的物體的旋轉軸，對於改變其方向的外力作用有趨向於鉛直方向的傾向。而且，旋轉物體在橫向傾斜時，重力會向增加傾斜的方向作用，而軸則向垂直方向運動，就產生了搖頭的運動（歲差運動）。當陀螺經緯儀的陀螺旋轉軸以水平軸旋轉時，由於地球的旋轉而受到鉛直方向旋轉力，陀螺的旋轉體向水平面內的子午線方向產生歲差運動。
當軸平行於子午線而靜止時可加以應用。
2、陀螺工作站的構造
陀螺經緯儀的陀螺裝置由陀螺部分和電源部分組成。此陀螺裝置與全站儀結合而成。陀螺本體在裝置內用絲線吊起使旋轉軸處於水平。
當陀螺旋轉時，由於地球的自轉，旋轉軸在水平面內以真北為中心產生緩慢的歲差運動。旋轉軸的方向由裝置外的目鏡可以進行觀測，陀螺指標的振動中心方向指向真北。利用陀螺經緯儀的真北測定方法有「追尾測定」和「時間測定」等。
追尾測定[反轉法]
利用全站儀的水平微動螺絲對陀螺經緯儀顯示歲差運動的刻度盤進行追尾。在震動方向反轉的點上（此時運動停止）讀取水平角。如此繼續測定之，求得其平均震動的中心角。
用此方法進行20分鐘的觀測可以求得+/-0。5分的真北方向。
時間測定[通過法]
用追尾測定觀測真北方向後，陀螺經緯儀指向了真北方向，其指標由於歲差運動而左右擺動。用全站儀的水平微動螺絲對指標的擺動進行追尾，當指標通過0點時反覆記錄水平角，可以提高時間測定的精度，並以+/-20秒的精度求得真北方向。
3、 陀螺全站儀的應用例項
3.1 隧道中心線測量
在隧道等挖掘工程中，坑內的中心線測量一般採用難以保證精度的長距離導線。特別是進行盾構挖掘（shield tunnel）的情況，從立坑的短基準中心線出發必須有很高的測角精度和移站精度，測量中還要經常進行地面和地下的對應檢查，以確保測量的精度。特別是在密集的城市地區，不可能進行過多的檢測作業而遇到困難。
如果使用陀螺經緯儀可以得到絕對高精度的方位基準，而且可減少耗費很高的檢測作業（檢查點最少），是一種效率很高的中心線測量方法。
3.2 通視障礙時的方向角獲取
當有通視障礙，不能從已知點取得方向角時，可以採用天文測量或陀螺經緯儀測量的方法獲取方向角（根據建設省測量規範）。與天文測量比較，陀螺經緯儀測量的方法有很多優越性：對天氣的依賴少、雲的多少無關、無須複雜的天文計算、在現場可以得到任意測線的方向角而容易計算閉合差。
3.3 日影計算所需的真北測定
在城市或近郊地區對高層建築有日照或日影條件的高度限制。在建築申請時，要附加日影圖。此日影圖是指，在冬至的真太陽時的8點到16點為基準，進行為了計算、圖面繪製所需要的高精度真北方向測定。
使用陀螺經緯儀測量可以獲得不受天氣、時間影響的真北測量。
2樓：匿名使用者
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陀螺儀。我們騎自行車其實也是利用了這個原理。
輪子轉得越快越不容易倒，因為車軸有一股保持水平的力量。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，並自動將資料訊號傳給控制系統。
在現實生活中，陀螺儀發生的進動是在重力力矩的作用下發生的
現在廣泛使用的mems陀螺（微機械）可應用於航空、航天、航海、兵器、汽車、生物醫學、環境監控等領域。
陀螺儀的基本部件有：
(1) 陀螺轉子(常採用同步電機、磁滯電機、三相交流電機等拖動方法來使陀螺轉子繞自轉軸高速旋轉，並見其轉速近似為常值)；
(2) 內、外框架(或稱內、外環，它是使陀螺自轉軸獲得所需角轉動自由度的結構)；
(3) 附件(是指力矩馬達、訊號感測器等)。
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