MEMS慣性傳感器主要是指MEMS加速度計(jì)和MEMS陀螺儀。MEMS慣性傳感器在1990年代開始規(guī)模應(yīng)用在汽車工業(yè)和國防工業(yè),20世紀(jì)初開始應(yīng)用于手機(jī)MEMS陀螺儀和MEMS加速度計(jì),均由一顆MEMS芯片和一顆ASIC芯片組成,二顆芯片封裝一起構(gòu)成了陀螺儀或加速度計(jì),如圖2-2-2所示。等消費(fèi)電子領(lǐng)域,物聯(lián)網(wǎng)有望引領(lǐng)下一波增長浪潮(如圖2-1-1所示)。

集成若干軸加速度計(jì)和陀螺儀為一體,可構(gòu)成IMU(Inertial Measurement Unit慣性測(cè)量單元),IMU可用于測(cè)量物體三軸姿態(tài)角(或角速率)以及加速度。ST的九軸MEMS IMU傳感器(三軸陀螺儀+三軸加速度計(jì))、InvenSense的九軸IMU傳感器(三軸陀螺儀+三軸加速度計(jì)),如圖2-2-3所示。
低精度的MEMS慣性傳感器的應(yīng)用領(lǐng)域以消費(fèi)電子為代表,如手機(jī)、游戲機(jī)、無線鼠標(biāo)、數(shù)碼相機(jī)、硬盤保護(hù)、計(jì)步器、防盜系統(tǒng)、GSP導(dǎo)航、老人健康檢測(cè)、玩具、玩具級(jí)無人機(jī)、智能運(yùn)動(dòng)器械等產(chǎn)品中,基本功能是測(cè)量物體的直線加速度、傾斜角度、轉(zhuǎn)動(dòng)速度、振動(dòng)頻率和力度等,這些基本的物理信號(hào)通過應(yīng)用程序的開發(fā),可以衍生出各種各樣的功能。主要供應(yīng)商為ST、Bosch、Invensense(TDK)、Mcube、蘇州明皓、Kionix(Rohm)等。
中精度的MEMS慣性傳感器的應(yīng)用領(lǐng)域以汽車為代表,主要功能為:安全氣囊觸發(fā)、電子穩(wěn)定系統(tǒng)、防側(cè)翻、輪胎防盜、TPMS(胎壓監(jiān)控)、GPS輔助導(dǎo)航、自動(dòng)駕駛等。根據(jù)功能不同規(guī)格不同,如安全氣囊觸發(fā)的加速度計(jì)量程在±70g~±100g,電子穩(wěn)定系統(tǒng)、防側(cè)翻等的加速度計(jì)量程~±2g,零偏溫漂在±0.1~±1mg/℃,電子穩(wěn)定系統(tǒng)的陀螺儀的量程在±200°/s~±500°/s,零偏穩(wěn)定性(常溫Allen)在2~15°/h,另外還有精密農(nóng)業(yè)、工業(yè)自動(dòng)化、大型醫(yī)療設(shè)備、機(jī)器人、工廠機(jī)械、工業(yè)級(jí)無人機(jī)、儀器儀表、軌道交通等應(yīng)用領(lǐng)域。主要供應(yīng)商為ADI、Bosch、松下、精工、Murata、Silicon sensing、Infineon、MEMSIC等。
高精度的MEMS慣性傳感器的應(yīng)用以航天和國防領(lǐng)域?yàn)榇恚▽?dǎo)彈導(dǎo)引頭、通信天線指向控制、智能炮彈、光學(xué)瞄準(zhǔn)穩(wěn)定系統(tǒng)、水下物體導(dǎo)航、飛機(jī)姿態(tài)監(jiān)控、戰(zhàn)場(chǎng)機(jī)器人等,其性能指標(biāo)要求全工作溫度區(qū)域得到保證,其中小量程加速度計(jì)的量程在10~100g,零偏穩(wěn)定性<10mg;大部分陀螺儀的量程在100°/s~500°/s,零偏穩(wěn)定性(常溫Allen)在0.2°/h~1°/h。主要供應(yīng)商為Honeywell、BEI、Sensonor、Colibrys、Endevco、Systron Donner、Sagem等。
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