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運(yùn)動(dòng)感知和MEMS傳感器
來源:賽斯維傳感器網(wǎng) 發(fā)表于 2012/5/25

  盡管MEMS技術(shù)在安全氣囊和汽車壓力傳感器中應(yīng)用了僅20年,然后就被應(yīng)用在任天堂的Wii和Apple的iPhone中,然后現(xiàn)在就到了如何使得這類傳感器得到更廣泛的應(yīng)用。

  這些傳感器主要應(yīng)用在產(chǎn)品終端需要監(jiān)測(cè)加速和減速的信息,這是從技術(shù)角度的描述,其實(shí)MEMS加速度傳感器和MEMS陀螺儀有著更廣泛的應(yīng)用,包括醫(yī)療設(shè)備,工業(yè)設(shè)備,消費(fèi)電子和汽車電子。

  如果我們能更了解這五種模式---加速度(包括直線運(yùn)動(dòng)),振動(dòng),震動(dòng),傾角和旋轉(zhuǎn)---這樣可以創(chuàng)造出更多的應(yīng)用。

  例如,一個(gè)加速度計(jì)可以根據(jù)自己監(jiān)測(cè)到的終端狀態(tài)來做出相關(guān)的反應(yīng),比如監(jiān)測(cè)到非工作狀態(tài),就給設(shè)備發(fā)出信號(hào),調(diào)整電源到低功耗模式。復(fù)雜的以及按鈕將被姿態(tài)識(shí)別界面所代替,終端操作通過姿態(tài)控制變得更精確。例如,當(dāng)羅盤在手上時(shí)會(huì)做出傾角補(bǔ)償。

  加速度,振動(dòng),震動(dòng),傾斜和轉(zhuǎn)動(dòng)-除了轉(zhuǎn)動(dòng),其它全是一個(gè)時(shí)段內(nèi)加速度的不同狀態(tài)。但是不能直觀的從加速/減速中得到這些信息,了解每種狀態(tài)可以更好的發(fā)揮其功能。

 

  加速度計(jì)(包括直線運(yùn)動(dòng))測(cè)量的是單位時(shí)間內(nèi)速度的變化。速度描述為米每秒(m/s),包括位置變化和運(yùn)動(dòng)方向的變化。加速度傳感器的單位是米每平方秒(m/s2)。加速度為負(fù)值---當(dāng)司機(jī)準(zhǔn)備停車時(shí)降速---減速。

  振動(dòng)在某種意義上被看作某個(gè)周期內(nèi)快速的加速和減速。同樣的,震動(dòng)是瞬間的加速,但是不同于振動(dòng),震動(dòng)是非周期的而且只發(fā)生一次。

  當(dāng)一個(gè)物體發(fā)生傾斜時(shí),位置和重力發(fā)生變化,不過這種變化相對(duì)于振動(dòng)和震動(dòng)來說非常慢。MEMS加速度傳感器通過測(cè)量不同軸的重力信息得到傾角信息。

  現(xiàn)代先進(jìn)的技術(shù)是的MEMS傳感器越做越小,低G級(jí)個(gè)高G級(jí)都有,且有寬的帶寬,增加了很多應(yīng)用領(lǐng)域,低G傳感器范圍<20g用于測(cè)量人產(chǎn)生的加速度。高G范圍的加速度傳感器用于測(cè)量機(jī)器或者汽車產(chǎn)生的加速度。

  轉(zhuǎn)動(dòng)測(cè)量的是角速率的變化,這個(gè)模式不用于其它因?yàn)樾D(zhuǎn)的變化不會(huì)引起加速度的改變。例如,一個(gè)三軸傳感器,X,Y軸平行于地球表面,Z軸垂直,這種情況下,Z軸測(cè)量是1g,X,Y軸為0g。旋轉(zhuǎn)Z軸,X,Y軸不變,這種情況下,Z軸測(cè)量的還是1g。MEMS陀螺儀用于感知這種轉(zhuǎn)動(dòng)。因?yàn)槟承┙K端產(chǎn)品需要知道轉(zhuǎn)動(dòng)信息。陀螺儀可以內(nèi)置于慣性測(cè)量單元中。

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