在蘋果的iPhone4手機面市前，有多少人了解MEMS技術，了解MEMS產(chǎn)品？相信除了專業(yè)人士，了解的人不多。
隨著iPhone4的暢銷，由于iPhone4里面有MEMS陀螺儀，喜歡游戲的人馬上就有了與以往不同的感受，游戲更加逼真。
繼第一個在手機中使用MEMS加速度計，蘋果再次第一次將MEMS陀螺儀用于手機中，給用戶帶來多重享受。
為了滿足工業(yè)、軍用和 醫(yī)療設備的要求精度極高的運動檢測和控制，來支持穩(wěn)定或?qū)Ш綉茫贏DI推出了兩款戰(zhàn)術級MEMS陀螺儀--ADIS16136戰(zhàn)術級 iSensor®數(shù)字 MEMS 陀螺儀、ADIS16488戰(zhàn)術級10自由度iSensor® MEMS IMU。
新款戰(zhàn)術級（零偏穩(wěn)定度低于10°/小時）iSensor MEMS 陀螺儀，無需用戶配置就能產(chǎn)生精密準確的速率檢測數(shù)據(jù)，使得快速開發(fā)平臺穩(wěn)定控制、導航、機器人、醫(yī)療儀器儀表等對精度要求非常高的應用成為可能。
尤其要提到的是ADIS16488集成了一個三軸陀螺儀、一個三軸加速度計、一個三軸磁力計和一個壓力傳感器，據(jù)悉性能甚至超過傳統(tǒng)軍用級IMU，完美體現(xiàn)了ADI的獨特工藝和技術。
以前受制于成本和尺寸，一直以來MEMS陀螺儀只在軍用設備、航天裝備、飛機導航定位以及汽車、醫(yī)療、環(huán)境等非價格敏感設備上使用。大家對MEMS知之甚少。
近年來，隨著制造工藝的成熟，核心ASIC設計的改良以及封裝技術的突破，價格和尺寸不斷下降，MEMS陀螺儀開始進軍消費電子市場，并且在消費類電子產(chǎn)品和玩具，如數(shù)碼相機、遙控飛機、懸浮飛碟、平衡機車中使用。
2010年蘋果在iphone4上率先采用了MEMS陀螺儀，標志著MEMS陀螺儀正式進入了手機這一全球最大消費應用市場。
正是由于蘋果在手機中使用MEMS器件，人們才開始真正認識MEMS慣性器件。
事實上，MEMS技術發(fā)展有很多年了。MEMS在當今世界上有著許多至關重要的應用。
MEMS壓力傳感器是第一類批量應用的產(chǎn)品，用于負責監(jiān)測數(shù)以億計的發(fā)動機歧管和輪胎的壓力。
MEMS加速度計在20世紀90年代就已進入汽車領域，用于安全氣囊、翻滾檢測以及汽車防抱死制動系統(tǒng)，。如今MEMS 加速度計又進入了消費電子領域里的運動感應，如視頻游戲與手機。
MEMS微鏡光學執(zhí)行器用于投影儀、HDTV以及數(shù)字影院。
MEMS硅微麥克風也開始進入手機、藍牙耳機、個人計算機以及數(shù)碼相機等消費類電子產(chǎn)品市場。
有些人對于MEMS陀螺儀和加速度計的概念還很模糊，認為MEMS陀螺儀的出現(xiàn)會取代加速度計。下面筆者給出一個簡單的說法，以方便大家認識。
MEMS加速度計，用來測量物體的線性加速度和地心引力，能計算出物體移動過程中的激烈程度，偵測物體移動的行為，卻無法測量物體在移動中的偏航、傾斜和滾動的狀態(tài)。
MEMS陀螺儀，也叫角速度計，用來測量物體圍繞某個軸發(fā)生的旋轉(zhuǎn)，能間接地測量角位移和速度，也能知道物體在移動中的偏航、傾斜和滾動的狀態(tài)。
從上面可以看出，兩者的作用不同，在本質(zhì)上具有互補關系。如果將MEMS陀螺儀與加速度計整合在一起，則能更完整的傳感出物體的運動狀態(tài)。
在MEMS陀螺儀和加速度計的基礎上，再整合磁力計，通過均衡這三者的優(yōu)勢還可以實現(xiàn)GPS導航功能，使用陀螺儀記錄汽車轉(zhuǎn)彎方向以及坡度，磁力計對磁場數(shù)據(jù)進行補償、校準，這樣可以在信號微弱或者完全沒有信號的環(huán)境下提供導航服務，作為現(xiàn)有GPS系統(tǒng)中的輔助功能。同時也可通過手機提供室內(nèi)導航服務，比如在商場或購物中心可以讓你知道你現(xiàn)在的位置，并通過立體直觀的界面指引你到你想去的位置。
目前MEMS的應用領域中處于領先的有汽車、醫(yī)療和環(huán)境，保持增長的應用領域有通信、機構(gòu)工程和過程自動化，已經(jīng)開始萌芽的應用領域有家用/安全、化學/配藥和食品加工領域。
而有巨大應用前景的應用領域?qū)⑹枪I(yè)、信息和通信、國防、航空航天、航海、醫(yī)療和物生工程、農(nóng)業(yè)、環(huán)境和家庭服務。
相信隨著MEMS器件的小型化，MEMS器件將更進入更多的領域，也許將改變我們的生活。
附注：MEMS 陀螺儀如何選用：
陀螺儀在選用時，必須注意被測參數(shù)的物理環(huán)境和必要的性能指標。具體要求如下：
1、性能要求
⑴隨機漂移、隨機游走系數(shù)、輸出噪聲
不同結(jié)構(gòu)形式、不同原理的陀螺儀的對漂移率定義和要求不同，機械式陀螺儀精度使用的是隨機漂移，光纖陀螺儀使用的隨機游走系數(shù)。
隨機漂移——指由隨機的或不確定的有害力矩引起的漂移率。
隨機游走系數(shù)——由白噪聲產(chǎn)生的隨時間累計的陀螺儀輸出誤差系數(shù)。
MEMS 陀螺儀使用的輸出噪聲這個指標。并且一定要選定合適的帶寬，在能滿足使用要求的前提下，盡量選擇帶寬較低的陀螺儀，因為帶寬越大，輸出噪聲越大。
⑵測量范圍
選擇陀螺儀的量程時，應注意以下幾點：
最大輸入角速率——陀螺儀正、反方向輸入角速率的最大值，在此輸入角速率范圍內(nèi)，陀螺儀標度因數(shù)非線性滿足規(guī)定要求。
⑶閾值——陀螺儀能敏感的最小輸入角速率。由該輸入角速率產(chǎn)生的輸出至少應等于按標度因數(shù)所期望輸出值的50％。
⑷分辨率——陀螺儀在規(guī)定的輸入角速率下，能敏感的最小輸入角速率增量，至少應等于按標度因數(shù)所期望輸出增量的50％。選擇陀螺儀的測量范圍時，最大的角速率是陀螺儀的量程的2/3，最小的角速率應該高于閾值、分辨率。
⑸標度因數(shù)——陀螺儀輸出量與輸入角速率的比值。
它是用某一特定直線的斜率表示的，該直線是根據(jù)整個輸入角速率范圍內(nèi)測得的輸入、輸出數(shù)據(jù)，用最小二乘法擬合求得。
⑹標度因數(shù)非線性度——在輸入角速率范圍內(nèi)，陀螺儀輸出量相對于最小二乘法擬合直線的最大的偏差與最大輸出量之比。
2、環(huán)境要求
⑴溫度范圍要求，必須滿足陀螺儀使用的極限溫度。
⑵線加速度與沖擊。必須滿足陀螺儀極限溫度
⑶振動條件，分為正弦振動、隨機振動。
3、基本物理參量
主要指重量、體積、功率以及能源種類等方面的要求。
4、可靠性和壽命。
指的是抗沖擊、抗干擾的能力和有效的使用時間。 |
