原创 陀螺仪应用迎来高速增长期

      iPhone有一个独特的功能：当你旋转手机时，屏幕显示也会随之旋转，无论你把它颠过来还是倒过去，都可以看到正确的显示。这种神奇功能的实现，得益于陀螺仪。

陀螺仪让iPhone旋转显示图像

      绕一个支点高速转动的刚体称为陀螺。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。在一定的初始条件和一定的外力矩在作用下，陀螺会在不停自转的同时，还绕着另一个固定的转轴不停地旋转，这就是陀螺的旋进(precession)，又称为回转效应(gyroscopic effect)。陀螺旋进是日常生活中常见的现象，许多人小时候都玩过的陀螺就是一例。

      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)。陀螺仪能够精确地确定运动物体方位的仪器，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。随着工业和消费类机器人的发展，陀螺仪将有望在这两个市场大显身手。在自动化流水线上，陀螺仪有助于提高自动化程度。

      最近几年，陀螺仪已经在汽车的稳定控制系统、GPS获得越来越多的应用。在消费电子领域，摄像机、数码相机的图像防抖也是陀螺仪很有前途的应用。

       分析家预计，仅MEMS（Micro Electro Mechanical System，微电子机械系统）陀螺仪的市场就将从2006年的4亿美元增长到2012年的12亿美元。

【相关链接】

1  MEMS加速计产业迎来新的转折点，国际电子商情，2007-02-06

【陀螺仪简史】

     1852年法国科学家J.B.L.傅科制作了一套能显示地球转动的仪器，命名为陀螺仪。1914年开始将陀螺仪作为惯性基准构成飞机的电动陀螺稳定装置。从20年代起，陀螺仪广泛应用于各种运载体（如船舶、飞机等）上，成为各种运载体的自动控制、制导和导航系统中测定姿态、角速度、角加速度、方位的重要元件。40年代，陀螺仪开始在早期导弹上作为制导系统的姿态基准。但是直至50年代，陀螺仪在构造原理上改进不大，大体上仍沿袭傅科所制作的陀螺仪，测量精度不高。

机械式陀螺仪

       上世纪50年代以后，陆续出现了陀螺仪转子的液浮、磁浮、动压气浮、静电悬浮以及挠性支承技术，使陀螺仪的构造得到很大改善，测量精度大大提高。1975年激光陀螺仪研制成功，它不存在机械摩擦不受重力加速度的影响，承受振动的能力强，在飞机和导弹的惯性导航系统中得到广泛应用。1976年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。

       与光纤陀螺仪同时发展的还有环式激光陀螺仪及集成式振动陀螺仪，集成式振动陀螺仪具有更高的集成度，体积更小，是现代陀螺仪的一个重要的发展方向。