MEMS：Micro-Electro-Mechanical System，即微機(jī)電系統(tǒng)。微機(jī)電系統(tǒng)是集微傳感器、微執(zhí)行器、微機(jī)械結(jié)構(gòu)、微電源微能源、信號處理和控制電路、高性能電子集成器件、接口、通信等于一體的微型器件或系統(tǒng)。

常見的產(chǎn)品包括MEMS加速度計(jì)、MEMS麥克風(fēng)、微馬達(dá)、微泵、微振子、MEMS光學(xué)傳感器、MEMS壓力傳感器、MEMS陀螺儀、MEMS濕度傳感器、MEMS氣體傳感器等等以及它們的集成產(chǎn)品。

MEMS傳感器用于慣性傳感方面主要有加速度傳感器和陀螺儀傳感器，及其相關(guān)變形產(chǎn)品，如：碰撞傳感器、側(cè)翻傳感器。

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一、加速度傳感器

1.工作原理：根據(jù)牛頓第二定律F=m×a，慣性力等于質(zhì)量塊的質(zhì)量乘以加速度，可以構(gòu)建出下圖圖1結(jié)構(gòu)。該結(jié)構(gòu)已知質(zhì)量塊質(zhì)量，懸浮彈簧用于測量慣性力，即可得出加速度值。

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????????????????? 圖1????????????????????????????????????????????????? 圖2

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2.加速度傳感器可用于測量什么：

首先是加速度，因?yàn)榧铀俣仁撬俣鹊奈⒎?#xff0c;位移的微分再微分，所以能測量某段時(shí)間的相對速度和位移。

另外因?yàn)榧铀俣葌鞲衅鞯闹杏匈|(zhì)量塊，所以一直受重力影響，只要測量軸向不與重力垂直，就可以測量出傳感器與重力的傾斜角。

所以如果是單軸只能僅測幾種參數(shù)，如果是三軸傳感器不僅能個(gè)獲得以上所有信息，還可以通過三軸之間的數(shù)據(jù)關(guān)系進(jìn)行進(jìn)一步的算法開發(fā)。

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3.輸出方式：

???????? 輸出方式有模擬量和數(shù)字量兩種，數(shù)字量是在模擬量基礎(chǔ)上增加AD轉(zhuǎn)換及通訊模塊，最后一把通過SPI和I2C通訊協(xié)議輸出。

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4.應(yīng)用需考慮的問題：

應(yīng)用的環(huán)境溫濕度、是否有外界振動影響、量程及精度的選擇、壽命及穩(wěn)定性的選擇

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二、陀螺儀傳感器

1.工作原理：

?????? 先要了解一下科里奧利力：在旋轉(zhuǎn)體系中進(jìn)行直線運(yùn)動的質(zhì)點(diǎn)，由于慣性，有沿著原有運(yùn)動方向繼續(xù)運(yùn)動的趨勢，但是由于體系本身是旋轉(zhuǎn)的，在經(jīng)歷了一段時(shí)間的運(yùn)動之后，體系中質(zhì)點(diǎn)的位置會有所變化，而它原有的運(yùn)動趨勢的方向，如果以旋轉(zhuǎn)體系的視角去觀察，就會發(fā)生一定程度的偏離。

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?????? 根據(jù)上述公式，需已知加速度和球（質(zhì)量塊）的速度，即可得出角速度。所以，陀螺儀內(nèi)部有一個(gè)已知速度的質(zhì)量塊，該速度的穩(wěn)定性將影響到傳感器的精度。另外加速度可以通過圖1結(jié)果獲得，這樣就可以得到角速度。

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總結(jié)

以上是生活随笔為你收集整理的MEMS传感器工作原理总结的全部內(nèi)容，希望文章能夠幫你解決所遇到的問題。

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