陀螺是一种用于测量物体角速度的传感装置,广泛应用于海军、陆军、空军以及民用等多个领域。传统基于哥氏效应的微机械陀螺多采用幅值检测方式,陀螺的微型化与高精度化很难得到兼顾,振弦式陀螺采用频率检测方式,振弦越细,频率越高,陀螺越小,精度越高,可兼顾传感器的小型化和高精度化。但是其输出信号较为微弱,检测精度受到信号检测电路的制约,并且信号中存在着各类噪声,故陀螺信号检测系统的设计至关重要。因此,针对振弦陀螺的特点,对采用频率检测方法的多通道信号测量系统进行了研究,以保证准确稳定地获取角速度信号。本文针对基于哥式效应的振弦式陀螺做出研究,针对其信号微弱、输出为多信号的问题,设计了基于频率检测的角速度检测电路和数字化的测控电路,制作了振弦式陀螺的样机,并对陀螺的检测电路部分进行了仿真和优化,主要工作如下:首先介绍了振弦式陀螺的基本理论和工作原理,确立振弦陀螺的基本结构模型;通过研究振弦陀螺的频率检测机理,为信号检测系统的设计提供理论依据;分析了系统本身存在的误差以及对陀螺精度的影响,总结了振弦陀螺信号检测系统中影响测量精度的主要因素,并提出了提高精度的方法。其次,在硬件电路上,依据目前制备的振弦式陀螺的模型参数,设计了以C8051F340单片机为核心的低频信号检测系统,系统包含测振模块、通信模块、电源模块及显示模块,对其中的测振模块进行了仿真;同时为了满足振弦式陀螺未来的微型化、高精度化,设计了以STM32F103ZET6为核心的高频信号检测系统,鉴于高频信号的特点,系统中另外设计了时钟模块和储存模块,并且对信号放大电路、滤波电路、整形电路进行了仿真优化。此外,为保证硬件的正常运作,对电路的各个组成部分的软件进行了设计。主要使用了C语言进行了软件设计,软件使用了模块化设计结构。最后,介绍了陀螺样机的加工制作与装配过程。通过数值模拟,结合硬件电路仿真,验证了高频信号检测方案具有一定的可行性。通过软件仿真对陀螺在不同检测频率下的精度进行了分析,角速度误差的仿真结果接近理论值;并且在1250Hz～4000Hz的振弦中心频率范围内,随着频率增加,陀螺的尺寸变小,振弦式陀螺呈现出精度逐渐增加的趋势。