陀螺儀是用來測量角速率的器件，在加速度功能基礎(chǔ)上，可以進一步發(fā)展，構(gòu)建陀螺儀。

微機械陀螺儀（MEMS gyroscope）的工作原理和傳統(tǒng)的陀螺儀不一樣。傳統(tǒng)的陀螺儀主要是利用角動量守恒原理，因此它主要是一個不停轉(zhuǎn)動的物體，它的轉(zhuǎn)軸指向不隨承載它的支架的旋轉(zhuǎn)而變化。但是微機械陀螺儀的工作原理不是這樣的，因為要用微機械技術(shù)在硅片襯底上加工出一個可轉(zhuǎn)動的結(jié)構(gòu)可不是一件容易的事。微機械陀螺儀利用科里奧利力——旋轉(zhuǎn)物體在有徑向運動時所受到的切向力。微機械(MEMS)陀螺儀的內(nèi)部原理是這樣的：對固定指施加電壓，并交替改變電壓，讓一個質(zhì)量塊做振蕩式來回運動，當旋轉(zhuǎn)時，會產(chǎn)生科里奧利加速度，此時就可以對其進行測量；這有點類似于加速度計，解碼方法大致相同，都會用到放大器。

絕大多數(shù)微機械陀螺儀依賴于由相互正交的振動和轉(zhuǎn)動引起的交變科里奧利力。振動物體被柔軟的彈性結(jié)構(gòu)懸掛在基底之上。整體動力學系統(tǒng)是二維彈性阻尼系統(tǒng)，在這個系統(tǒng)中振動和轉(zhuǎn)動誘導(dǎo)的科里奧利力把正比于角速度的能量轉(zhuǎn)移到傳感模式。通過改進設(shè)計和靜電調(diào)試使得驅(qū)動和傳感的共振頻率一致，以實現(xiàn)最大可能的能量轉(zhuǎn)移，從而獲得最大靈敏度。大多數(shù)微機械陀螺儀驅(qū)動和傳感模式完全匹配或接近匹配，它對系統(tǒng)的振動參數(shù)變化極其敏感。

在空間設(shè)立動態(tài)坐標系（見下圖）。用以下方程計算加速度可以得到三項，分別來自徑向加速、科里奧利加速度和切向加速度。

如果物體在圓盤上沒有徑向運動，科里奧利力就不會產(chǎn)生。因此，在MEMS陀螺儀的設(shè)計上，這個物體被驅(qū)動，不停地來回做徑向運動或者震蕩，與此對應(yīng)的科里奧利力就是不停地在橫向來回變化，并有可能使物體在橫向作微小震蕩，相位正好與驅(qū)動力差90度。

角速率由科氏加速度測量結(jié)果決定:

·科氏加速度 = 2 × (w × 質(zhì)量塊速度)

·w是施加的角速率(w = 2 πf)

通過14 kHz共振結(jié)構(gòu)施加的速度（周期性運動）快速耦合到加速度計框架。科氏加速度與諧振器具有相同的頻率和相位，因此可以抵消低速外部振動

?該機械系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)與加速度計相似（微加工多晶硅）

?信號調(diào)理（電壓轉(zhuǎn)換偏移）采用與加速度計類似的技術(shù)

施加變化的電壓來回移動器件，此時器件只有水平運動沒有垂直運動。如果施加旋轉(zhuǎn)，可以看到器件會上下移動，外部指將感知該運動，從而就能拾取到與旋轉(zhuǎn)相關(guān)的信號。

上面的圖例，只是抽象展示了陀螺儀的工作原理，而真實的MEMS陀螺儀內(nèi)部構(gòu)造是下面這個樣子的：

MEMS陀螺儀通常有兩個方向的可移動電容板。徑向的電容板加震蕩電壓迫使物體作徑向運動（有點像加速度計中的自測試模式），橫向的電容板測量由于橫向科里奧利運動帶來的電容變化（就像加速度計測量加速度）。因為科里奧利力正比于角速度，所以由電容的變化可以計算出角速度。

陀螺儀可以三個一起設(shè)計，分別對應(yīng)于滾動(Roll)、俯仰(Pitch)和偏航(Yaw)三個軸。任何了解航空器的人都知道，俯仰是指航空器的上下方向，偏航是指左右方向，滾動是指向左或向右翻滾。