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MEMS陀螺仪技术原理与应用.docx
资料介绍
MEMS陀螺仪技术原理与应用
1 引言
MEMS陀螺仪是利用微机电系统（MEMS）工艺制造的角速度传感器，基于科里奥利效应工作，具有体积小、成本低、功耗低、易于集成等突出优势，占据全球陀螺仪出货量的90%以上。MEMS陀螺仪在智能手机、可穿戴设备、汽车电子、无人机和机器人中广泛应用，是消费电子和汽车电子领域最核心的传感器之一。
2 工作原理
MEMS陀螺仪的核心结构是一个在硅基底上构建的可振动质量块。驱动电极使质量块沿驱动轴以固定频率振动。当物体绕敏感轴旋转时，质量块受到科里奥利力作用，在检测轴方向产生位移。该位移通过电容式或压阻式检测结构转换为电信号，经过信号调理电路处理后输出与角速度成正比的电压或数字信号。
MEMS陀螺仪通常采用闭环驱动和开环检测或闭环检测（力平衡）两种工作模式。闭环检测模式可显著提升线性度和带宽。
3 技术特点
3.1 主要优势
· 体积小：最小封装尺寸1.2mm×1.2mm
· 成本低：大规模量产成本可低至数元
· 功耗低：典型功耗0.5mW~10mW
· 集成度高：可与加速度计集成六轴IMU
· 可靠性高：全固态结构，无机械磨损
· 易于数字化输出
3.2 主要局限
· 精度受限：消费级零偏稳定性>10°/h
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| 542-MEMS陀螺仪技术原理与应用.docx | 38K |
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