sssj微机电系统陀螺仪介绍

陀螺仪（角速率传感器）用于测量旋转速度（角速度）。
如果旋转轴是固定的，则可以通过在旋转轴上安装转速表或电位器来获得角度或角速度，但是在空间中移动的物体（飞机，轮船，汽车等）没有旋转轴并且可以自由移动，因此无法使用转速表和电位器。 在此类应用中，陀螺仪用于了解角度或角速度。

硅传感陀螺仪是一种具有无与的结构的陀螺仪，其中使用MEMS技术制造的硅环形谐振器被共振振动，角速度由那里产生的科里奥利力获得（详细机制如下所述）。

自1998年成功开发MEMS型陀螺仪以来，Silicon Sensing已经向全球发布了超过2000万种产品，并继续使用至今。 目前，Silicon Senseness已经将两种类型的MEMS陀螺仪商业化：（1）使用PZT技术的小型化MEMS陀螺仪系列，以及
（2）使用电磁感应技术的高精度MEMS陀螺仪系列

，在MEMS中拥有最高的性能。

硅传感陀螺仪机理（电磁感应型）

图1

图2

硅传感生产的陀螺仪基于使用MEMS-DRIE技术创建的硅环。
这个硅环通过一个叫做Leg的柱子（图2）以浮动形式固定在空间中，并且发生共振振荡（图1），由于洛伦兹力使环变形为椭圆形。
在硅环上形成驱动电极和检测电极，通过电流通过驱动电极产生位移，利用位移产生的电动势形成回路，始终以相同的频率和幅度驱动。

图3

图4

图3显示了在没有角速度输入的情况下执行谐振振荡的环的示意图。
环重复“水平拉伸←→垂直”的椭圆变换，但蓝点不动。
图4是当角速度施加在该状态下时，科里奥利力作用在每个振荡点上，因此振动变为曲线运动。
这也会导致蓝点移动，因此通过检测这种运动，可以确定角速度。

通用MEMS型陀螺仪传感器可以利用MEMS的特性，以紧凑且廉价的方式制造，但另一方面，如果固定支点受到振动等的影响，则MEMS的共振振动可能会受到外部振动的干扰，从而导致角速度输出不正确。
但是，在环形的情况下，环的振动很少受到外部振动的干扰，可以实现具有强抗振动和冲击性的传感器。
此外，通过设计上述支腿形状，还获得了出色的温度特性性能。