產(chǎn)品型號：

ADI/KNOWLES/VTI/ST

制作工藝：

集成

輸出信號：

模擬型

MEMS加速度計(jì)和陀螺儀的工作原理

 MEMS加速度計(jì)的，一部分位于電子電路中，一部分在于機(jī)械結(jié)構(gòu)中。經(jīng)過制造和封裝的加速度計(jì)可以用來測量單個平面或兩個/三個正交平面中的加速度。從概念上講，加速度傳感部分通常包含位于懸梁一端的"運(yùn)動塊"。

 對處于加速狀態(tài)的多個運(yùn)動塊和橫梁系統(tǒng)進(jìn)行偏轉(zhuǎn)測量，一般是通過傳感位于一組固定橫梁和一組偏轉(zhuǎn)橫梁之間的電容變化完成的，有點(diǎn)類似于宏觀的可變電容。由于許多容性傳感器具有相對位移非線性的電容特性，因此要用傳感器中的電子將信號轉(zhuǎn)換為線性輸出。除了電容外，也可以使用壓電型傳感元件。

 在加速度計(jì)數(shù)據(jù)手冊中標(biāo)明的一些重要特征參數(shù)包括帶寬和諧振頻率、本底噪聲、交叉軸靈敏度、漂移、線性度、動態(tài)范圍、抗沖擊能力和功耗。一般來說，諧振頻率要比帶寬上限高好幾倍。帶寬和靈敏度通常呈反比關(guān)系。

 除了電子器件通常都有的噪聲源外，由于MEMS傳感器非常小，由運(yùn)動塊上的布朗效應(yīng)產(chǎn)生的熱噪聲也是一個顯著的噪聲源。

  線性加速度計(jì)在運(yùn)輸領(lǐng)域、特別是與氣囊有關(guān)的減速傳感應(yīng)用領(lǐng)域有很大的市場。磁盤中的MEMS角加速度計(jì)同樣具有很大的市場，它們可以用來補(bǔ)償角度方面的沖擊和振動。與線性產(chǎn)品不同，這些器件位于支撐彈簧重心處的重力中心，因此對角加速度非常敏感。

  加速度、振動、沖擊和傾斜與線性速率的運(yùn)動有關(guān)。旋轉(zhuǎn)是一種角速率運(yùn)動。這種運(yùn)動模式與其它模式有所不同，因?yàn)樾D(zhuǎn)發(fā)生時加速度可能沒有變化。為理解其工作原理，請參考三軸慣性傳感器圖。

  這個傳感器的X和Y軸平行于地球表面，Z軸指向地球中心。在這個位置，Z軸的測量值是1g，X和Y軸記錄的是0g。旋轉(zhuǎn)這個傳感器，使其只在Z軸移動，X和Y平面只是旋轉(zhuǎn)，因此測得的數(shù)據(jù)仍是0g，而Z軸的測量值仍是1g。

 這正是用MEMS陀螺儀傳感這種旋轉(zhuǎn)運(yùn)動的原因。因?yàn)槟承┙K產(chǎn)品除了測量其它運(yùn)動方式外必須測量旋轉(zhuǎn)，陀螺儀可以集成在嵌入有多軸陀螺儀和多軸加速度計(jì)的慣性測量單元(IMU)中。