Kardaninis žiedas, dar vadinamas kardaniniu žiedu, yra mechaninis įtaisas, susidedantis iš dviejų ar daugiau žiedų, sumontuotų ant ašių stačiu kampu vienas kito atžvilgiu. Objektas, pritvirtintas ant trijų žiedų kardaninio veleno, liks horizontaliai pakabintas plokštumoje tarp žiedų, nepaisant pagrindo stabilumo. Gimbalai turi platų praktinio panaudojimo spektrą – nuo plėvelės iki kosminės erdvės.
Gimbalas gali būti naudojamas objektams išlaikyti lygiai nestabilioje aplinkoje – pavyzdžiui, daugelis prietaisų skydelyje montuojamų puodelių laikiklių yra kardaniniai. Gimbalai taip pat labai vertingi laive ir orlaiviuose, kai matavimo prietaisai, tokie kaip chronometrai ir kompasai, turi būti laikomi horizonto lygyje. Gimbalai taip pat gali būti naudojami aviacijos ir kosmoso navigacijai, nes juos galima nustatyti taip, kad būtų užtikrintas stabilus matavimas nuo konkretaus atskaitos taško, pvz., žemės ar saulės, nepaisant faktinės jų padėties erdvėje. Orlaivių ir erdvėlaivių navigacijoje naudojami gimbalai naudoja Eulerio kampus, kad orientuotų objektą, pavyzdžiui, erdvėlaivį.
Kai naudojami aviacijos ir kosmoso navigacijai, kardaniniai įtaisai sukonfigūruojami trijų giroskopų, matuojančių žingsnį, posvyrį ir posvyrį, rinkinius. Žingsnis reiškia plaukiojančios priemonės sukimąsi aplink skersinę ašį. Lėktuvo pavyzdyje lėktuvo nosis nukreipta į viršų, kad padidėtų žingsnis, ir žemyn, kad būtų sumažintas. Ritimas, dar žinomas kaip krantinė, yra plaukiojančios priemonės sukimasis išilgine ašimi, o posūkis reiškia sukimąsi aplink masės centrą. Kardanai yra orientuoti į pagrindą, pavyzdžiui, į mėnulį, o kardaniniai kampai matuoja plaukiojančios priemonės padėtį pagrindo atžvilgiu.
Kartais gali įvykti būklė, vadinama kardaninio užraktu, kai gali būti viršytos kardaninės sistemos matavimo pajėgumai, todėl operatorius turi iš naujo nustatyti karkasą. Taip atsitinka, kai sukimasis išilgai vienos ašies rašo kitą, pavyzdžiui, kai orlaivis kyla tiesiai į orą, todėl bet koks posūkio rodmuo yra beprasmis, nes dvi ašys yra išlygiuotos ta pačia kryptimi. Gimbalinį užraktą galima įveikti pridedant perteklinį giroskopą.
Kadangi kardaniniai įtaisai leidžia objektams judėti trimis matmenimis, jie dažnai naudojami plėvelėje, siekiant atkurti staigų judesį, kurį sukelia turbulencija ar banguota jūra. Gimbalai taip pat atsiranda tais atvejais, kai objektas turi plačiai pasisukti arba pasukti, kaip dažnai būna su kino kameromis ar raketų varikliais. Gimbalai yra nepaprastai naudingi įrankiai įvairiose pramonės šakose.