當(dāng)從機(jī)械角度近似分析陀螺的運(yùn)動(dòng)時(shí)，可以將其視為剛體。剛體上有一個(gè)定向支點(diǎn)，陀螺儀可以圍繞這個(gè)支點(diǎn)進(jìn)行三個(gè)自由度的旋轉(zhuǎn)，所以陀螺的運(yùn)動(dòng)是一個(gè)圍繞一個(gè)固定點(diǎn)運(yùn)動(dòng)的剛體。更準(zhǔn)確地說，圍繞對(duì)稱軸高速旋轉(zhuǎn)的飛輪轉(zhuǎn)子稱為陀螺儀。陀螺儀安裝在取景器上，使陀螺儀的旋轉(zhuǎn)軸具有角度旋轉(zhuǎn)的自由度。該設(shè)備的整體稱為陀螺儀。

　　陀螺儀傳感器的基本組成部分有：

　?。?）陀螺轉(zhuǎn)子（常采用同步電機(jī)、磁滯電機(jī)、三相交流電機(jī)等，使陀螺轉(zhuǎn)子繞旋轉(zhuǎn)軸高速旋轉(zhuǎn)，其轉(zhuǎn)速近似恒定）；

　?。?）內(nèi)外框架（或內(nèi)外圈，是使陀螺的旋轉(zhuǎn)軸獲得所需的角旋轉(zhuǎn)自由度的結(jié)構(gòu)）；

　　(3)附件(指力矩電機(jī)、信號(hào)傳感器等)。

　　陀螺儀傳感器的兩個(gè)重要特性：

　　陀螺儀有兩個(gè)非常重要的基本特性：一是固定軸，二是進(jìn)動(dòng)。這兩個(gè)特性都是基于角動(dòng)量守恒原理。

　　固定軸：

　　當(dāng)陀螺轉(zhuǎn)子高速旋轉(zhuǎn)時(shí)，在沒有任何外力矩作用于陀螺的情況下，陀螺在慣性空間中的旋轉(zhuǎn)軸方向保持穩(wěn)定，即指向一個(gè)固定的方向；同時(shí)，它抵抗轉(zhuǎn)子軸的任何變化的力量。這種物理現(xiàn)象稱為陀螺儀的定軸或穩(wěn)定性。

　　其穩(wěn)定性隨下列物理量而變化：

　　(1)轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量越大，穩(wěn)定性越好；

　　(2)轉(zhuǎn)子角速度越大，穩(wěn)定性越好。

　　所謂轉(zhuǎn)動(dòng)慣量是描述剛體轉(zhuǎn)動(dòng)慣性的物理量。當(dāng)相同的力矩作用于繞固定軸旋轉(zhuǎn)的兩個(gè)不同剛體時(shí)，它們得到的角速度一般是不同的。轉(zhuǎn)動(dòng)慣量大的剛體獲得的角速度小，即保持原來轉(zhuǎn)動(dòng)狀態(tài)的慣性。反之，轉(zhuǎn)動(dòng)慣量小的剛體的角速度就大，即原來轉(zhuǎn)動(dòng)狀態(tài)的慣性小。

　　當(dāng)轉(zhuǎn)子高速旋轉(zhuǎn)時(shí)，如果外圈軸有外力矩作用，陀螺儀會(huì)繞內(nèi)圈軸旋轉(zhuǎn)；如果外部扭矩作用于內(nèi)圈軸，陀螺儀將圍繞外圈軸旋轉(zhuǎn)。旋轉(zhuǎn)角速度的方向和外力矩的方向相互垂直。這種特性稱為陀螺儀的進(jìn)動(dòng)。

　　影響歲差大小的三個(gè)因素：

　　(1)外力越大，進(jìn)動(dòng)角速度越大；

　　(2)轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量越大，進(jìn)動(dòng)角速度越??；

　　(3)轉(zhuǎn)子角速度越大，進(jìn)動(dòng)角速度越小。