摘要：IMU（惯性测量单元）中的陀螺仪是实现姿态感知的核心部件，惯性陀螺仪 IMU 已形成 “消费 / 汽车 / 工业 / 高端” 分层市场，MEMS 为主流，融合与智能化是增长主线；2025 年全球约 48.41 亿美元，至 2032 年 81.26 亿美元，CA

IMU（惯性测量单元）中的陀螺仪是实现姿态感知的核心部件，惯性陀螺仪 IMU 已形成 “消费 / 汽车 / 工业 / 高端” 分层市场，MEMS 为主流，融合与智能化是增长主线；2025 年全球约 48.41 亿美元，至 2032 年 81.26 亿美元，CAGR 约 7.68%。

传统陀螺仪（如机械陀螺仪、光纤陀螺仪）的核心逻辑是利用 “旋转物体的角动量守恒”—— 当旋转体（转子）高速转动时，其自转轴方向会保持稳定，若载体（如飞机、船舶）发生旋转，转子轴与载体的相对角度变化可直接反映载体的旋转状态。

目前 IMU 中最常用的是 MEMS（微机电系统）陀螺仪 ，其体积小、成本低、适合量产，原理不再依赖旋转转子，而是通过 “振动结构” 和 科里奥利力 （Coriolis Force）检测旋转。

1. 核心原理：科里奥利力的 “动态检测”

科里奥利力是 “旋转参考系中，运动物体受到的惯性力”—— 当物体在旋转系统中沿某一方向运动时，会受到垂直于运动方向和旋转轴的 “偏转力”。MEMS 陀螺仪通过设计 “振动质量块”，将 “旋转角速度” 转化为 “科里奥利力的大小”，再通过检测质量块的微小位移计算角速度。

音叉式是 MEMS 陀螺仪的常见结构（类似 “U 型音叉” 的微型化版本），核心由 “振动质量块”“驱动电极”“检测电极” 和弹性梁（连接质量块与基底）组成

科里奥利力会推动质量块沿 “检测方向”（如竖直方向）产生微小位移（通常微米级甚至纳米级），而检测电极与质量块之间的距离变化会导致 “电容变化”（MEMS 陀螺仪多为电容式检测）。

通过电路测量电容的变化量，可计算出质量块的位移，再结合结构参数（如弹性梁的刚度）反推出科里奥利力的大小，最终根据公式换算出载体的旋转角速度。

来源：全产业链研究一点号