尽管MEMS技术在安全气囊和汽车压力传感器中应用了仅20年,然后就被应用在任天堂的Wii和Apple的iPhone中,然后现在就到了如何使得这类传感器得到更广泛的应用。
这些传感器主要应用在产品终端需要监测加速和减速的信息,这是从技术角度的描述,其实MEMS加速度传感器和MEMS陀螺仪有着更广泛的应用,包括医疗设备,工业设备,消费电子和汽车电子。
如果我们能更了解这五种模式---加速度(包括直线运动),振动,震动,倾角和旋转---这样可以创造出更多的应用。
例如,一个加速度计可以根据自己监测到的终端状态来做出相关的反应,比如监测到非工作状态,就给设备发出信号,调整电源到低功耗模式。复杂的以及按钮将被姿态识别界面所代替,终端操作通过姿态控制变得更精确。例如,当罗盘在手上时会做出倾角补偿。
加速度,振动,震动,倾斜和转动-除了转动,其它全是一个时段内加速度的不同状态。但是不能直观的从加速/减速中得到这些信息,了解每种状态可以更好的发挥其功能。
加速度计(包括直线运动)测量的是单位时间内速度的变化。速度描述为米每秒(m/s),包括位置变化和运动方向的变化。加速度传感器的单位是米每平方秒(m/s2)。加速度为负值---当司机准备停车时降速---减速。
振动在某种意义上被看作某个周期内快速的加速和减速。同样的,震动是瞬间的加速,但是不同于振动,震动是非周期的而且只发生一次。
当一个物体发生倾斜时,位置和重力发生变化,不过这种变化相对于振动和震动来说非常慢。MEMS加速度传感器通过测量不同轴的重力信息得到倾角信息。
现代先进的技术是的MEMS传感器越做越小,低G级个高G级都有,且有宽的带宽,增加了很多应用领域,低G传感器范围<20g用于测量人产生的加速度。高G范围的加速度传感器用于测量机器或者汽车产生的加速度。
转动测量的是角速率的变化,这个模式不用于其它因为旋转的变化不会引起加速度的改变。例如,一个三轴传感器,X,Y轴平行于地球表面,Z轴垂直,这种情况下,Z轴测量是1g,X,Y轴为0g。旋转Z轴,X,Y轴不变,这种情况下,Z轴测量的还是1g。MEMS陀螺仪用于感知这种转动。因为某些终端产品需要知道转动信息。陀螺仪可以内置于惯性测量单元中。