陀螺平衡儀原理

陀螺平衡儀原理的答案是：角動量守恆原理。

陀螺儀就是利用陀螺的力學性質所製成的，主要利用的原理是角動量守恆原理，即陀螺儀高速旋轉時，角動量很大，旋轉軸會一直穩定指向一個方向；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）。現在手機裏基本上都會內置有一個陀螺儀傳感器，喜歡玩手機遊戲的朋友也會用到這個功能。部分朋友聽說陀螺儀，就以爲裏面有陀螺，那麼陀螺儀裏面真的有陀螺嗎？

其實，陀螺儀裏並沒有陀螺，它之所以稱爲陀螺儀，是因爲它是利用陀螺的力學性質製作的，傳統的機械陀螺儀由一個陀螺轉子與旋轉軸相連，外圍是由兩個支架組成，裏面的陀螺轉子和普通的陀螺玩具還是有一定區別的，不過原理方面是一樣的。

陀螺儀的名字由來

陀螺儀名字的來源具有悠久的歷史。據考證，1850年法國的物理學家萊昂·傅科（ault）爲了研究地球自轉，首先發現高速轉動中地的轉子（rotor），由於它具有慣性，它的旋轉軸永遠指向一固定方向，因此傅科用希臘字 gyro（旋轉）和skopein（看）兩字合爲“gyro scopei ”一字來命名該儀器儀表。

最早的陀螺儀的簡易製作方式如下：即將一個高速旋轉的陀螺放到一個萬向支架上，靠陀螺的方向來計算角速度。其中，中間金色的轉子即爲陀螺，它因爲慣性作用是不會受到影響的，周邊的三個“鋼圈”則會因爲設備的改變姿態而跟着改變，通過這樣來檢測設備當前的狀態，而這三個“鋼圈”所在的軸，也就是三軸陀螺儀裏面的“三軸”，即X軸、y軸、Z軸，三個軸圍成的立體空間聯合檢測各種動作，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。因此一開始，陀螺儀的最主要的作用在於可以測量角速度。

陀螺儀的基本組成

當前，從力學的觀點近似的分析陀螺的運動時，可以把它看成是一個剛體，剛體上有一個萬向支點，而陀螺可以繞着這個支點作三個自由度的轉動，所以陀螺的運動是屬於剛體繞一個定點的轉動運動，更確切地說，一個繞對稱軸高速旋轉的飛輪轉子叫陀螺。將陀螺安裝在框架裝置上，使陀螺的自轉軸有角轉動的自由度，這種裝置的總體叫做陀螺儀。

陀螺儀的基本部件有：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，並見其轉速近似爲常值)；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)；附件(是指力矩馬達、信號傳感器等)。