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陀飞轮的原理就是当钟表在垂直位置时补偿地心引力的作用。
换句话说，当一只钟表处于垂直位置时，由于来自地心引力的作用，它的调节控制器，即是其摆轮、游丝和擒纵器，会在每一下摆动时发生难以觉察的快慢变化。
如果把调节控制器装设在一个每分钟转动一周的“笼框”上，即可获得一系列的垂直位置。这样便可以使钟表走动时十分准确，并能够互补误差。
这个原理看来十分简单，但实施起来却是另外一回事。原因之一便是“笼框”和陀飞轮的重量不能超过0.3克或0.013盎司——相当于一片天鹅羽毛的重量或两片鹦鹉羽毛的重量。另一原因是，它由72个精细组件组成，而其中大部分为手工制作！陀飞轮名表赏析
宝玑的陀飞轮原理与技术持续了一百多年，一直没有重大的变化，直到1920年代，德国的Albert Helwing (Deutsche Uhrmacheerschule的技术部门主任）发明“浮动陀飞轮”（flying tourbillon,或称为“飞行陀飞轮”），它是一种没有支架（bridge)陀飞轮，为的是让陀飞轮尽可能地扁一些（as flat as possible).这一种自由立式框架（free-standing cage)是Albert Helwing发明的目的。
Albert Helwing回忆他的发明时说：框架的重量仅700mg，没有人相信它足够有力。因此我在框架的一侧也系了一条，重量是250毫克。这样，在通往Deutsche Uhrmacheerschule的入口厅展示箱内，我悬挂了这个浮动陀飞轮装置，这一挂就是4个星期，所有的批评言论通通沉寂下来······
陀飞轮表代表了机械表制造工艺中的高水平，整个擒纵调速机构组合在一起并且能够转动，以一定的速度不断的旋转，使其把地心引力对机械表中“擒纵系统”的影响减至低程度，提高走时精度。由于其独特的运行方式，已经把钟表的动感艺术美发挥到登峰造极的地步，历来被誉为“表中之王”。
陀飞轮表的创意在于，将擒纵机构放在一个框架（Carriage）之内，使框架围绕轴心也就是摆轮的轴心做360度不停的旋转。这样，原本的擒纵机构是固定的，因而当表搁置位置变化的时候，擒纵机构不变，造成了擒纵零件受力不同而产生了误差；当擒纵机构360度不停的旋转起来的时候，会将零件的方位误差综合起来，互相抵消，从而消灭误差。目前陀飞轮一般是1分钟转360度，也是最理想的旋转速度。