1Özet
Bir MEMS jiroskopu, gelişmiş Mikro-Elektro-Mekanik Sistem (MEMS) teknolojisiyle üretilen kompakt bir açısal hız sensörüdür.Özellikle nesnelerin dönüş hızını ve dönüş yönünü ölçmek için tasarlanmıştırÇekirdek inersiyal algılama cihazı olarak, tüketici elektroniği, otomotiv sistemleri, endüstriyel otomasyon, drone ve havacılık ekipmanlarında yaygın olarak kullanılır.Geleneksel mekanik ve optik jiroskoplarla karşılaştırıldığında, MEMS jiroskopları küçük boyutlara, düşük güç tüketimine, düşük maliyetlere ve hızlı yanıtlara sahiptir ve bu da onları modern akıllı cihazlar için en popüler eylemsizlik dönme sensörü haline getirir.
2MEMS Teknolojisi Nedir?
MEMS, Mikro-Elektro-Mekanik Sistem anlamına gelir. Bu, yarı iletkenli silikon levhalara ultra küçük mekanik yapılar ve devreler oluşturan olgun bir mikro işleme teknolojisidir.Tüm mekanik hareketli parçalar ve algılama devreleri mikron seviyesinde küçük bir yonga üzerinde entegre edilmiştir.Bu teknoloji, geleneksel sensörlerin boyut sınırını tamamen kırarak, yüksek hassasiyetli algılayıcı cihazların kitlesel üretimini ve geniş sivil ve endüstriyel uygulamalarını mümkün kılıyor.
3Coriolis Gücü nedir?
Tüm MEMS jiroskoplarının temel çalışma prensibi Coriolis kuvvetine dayanır.Bir nesne döner bir sistem içinde düz bir çizgide hareket ettiğinde, hareket yolu, eylemsizlik nedeniyle yan yana kayacak ve bu eğilme etkisi Coriolis etkisidir.Bir helikopter havada sabit bir şekilde uçarkenDünya'nın rotasyonu ile birlikte uçmaz. Çünkü uçan uçak hala Dünya'nın yerçekimi ile sınırlıdır ve her zaman Dünya ile senkronize döner.ki bu da doğrusal hareket ve dönme hareketi arasındaki inersiyel ilişkiyi tam olarak yansıtır.Coriolis kuvvetinin büyüklüğü nesnenin doğrusal hareket hızı ve rotasyon açı hızı ile doğrudan ilişkilidir.MEMS jiroskoplarının dönüşü doğru bir şekilde ölçmesi için sabit bir fiziksel temel sağlar.
4MEMS Jiroskopunun çalışma prensibi
Coriolis etkisi üzerine inşa edilen MEMS jiroskopları, tam ve istikrarlı bir mikro-mekanik titreşim sistemi aracılığıyla açısal hız ölçümünü gerçekleştirir.Mikro tarak elektrotları tarafından çalıştırılan küçük titreşimli bir kütle bloğu var.Normal çalışma sırasında, kütle bloğu sabit bir rezonans frekansında sabit bir yönde yüksek frekanslı ters titreşimi tutar.Titreyen kütle bloğu dikey bir Coriolis kuvveti yaratacak., ki bu da kütle blokunu küçük dikey yer değiştirme üretmek için itmektedir. Yer değiştirme derecesi gerçek zamanlı rotasyon açısal hızına tam orantılıdır.
Çipin yerleşik yüksek duyarlılık kapasitans algılama yapısı, bu mikro yer değiştirmeyi doğru bir şekilde yakalayabilir ve mekanik değişimi standart bir elektrik sinyaline dönüştürebilir.Amplifikasyon sonrası, filtreleme ve iç devre tarafından algoritma işleme, sinyal nihayet doğru açısal hız verileri ve çıkış olarak hesaplanır.Çoğu modern MEMS jirokarton çipleri çift kütleli ters titreşim tasarımını benimserİki kütle bloğu, çevresel müdahaleyi etkili bir şekilde dengeleyebilen ve ölçüm istikrarını artıran aynı frekansta zımparalar.MEMS teknolojisinin sürekli yükseltilmesiyle, ana akım algılama yongaları, 3 eksenli jiroskopları, 3 eksenli hızlandırma ölçerlerini ve hatta manyetometrleri bir ultra küçük yonga üzerinde bütünleştirip çok boyutlu tam tutumlu inersiyal algılamayı gerçekleştirebilir.
5Temel Avantajlar ve Uygulama Senaryoları
Gelişmiş mikro-elektromekanik entegrasyon teknolojisinden yararlanan MEMS jiroskoplarının yenilmez kapsamlı avantajları vardır.Boyutları son derece küçük ve çeşitli kompakt akıllı cihazlara kolayca yerleştirilebilirler.Olgun seri üretim süreçleri tarafından desteklenen, düşük üretim maliyeti ve mükemmel tutarlılığa sahiptirler. Düşük güç tüketimi ile, pil ile çalışan taşınabilir cihazlar için çok uygundurlar.Ayrıca, hızlı dinamik yanıtlara sahiptirler ve çeşitli yüksek dinamik ölçüm ihtiyaçlarını karşılayan gerçek zamanlı rotasyon değişikliklerini verimli bir şekilde yakalayabilirler.
Yukarıdaki güçlü yönlere dayanarak, MEMS jiroskopları tam senaryo kapsamına ulaştı.Akıllı telefonlar ve giyilebilir cihazlar için hareket algılama ve jest kontrolüOtomobil endüstrisinde, araç istikrar kontrolüne ve akıllı navigasyona yardımcı olurlar.Akıllı robotlar ve otomatik ekipmanlar için doğru pozisyon ve dönüş verileri sağlarlarUçaklar ve havacılık gibi üst düzey alanlarda, sabit pozisyon kontrolü ve taşıyıcıların hassas inersiyel navigasyonunu garanti ederler.Modern akıllı algılama sistemlerinin vazgeçilmez bir çekirdek bileşenine dönüşüyor.
Mesajınız 20-3.000 karakter arasında olmalıdır!
