加速計和陀螺儀是獲取無人機、蜂窩電話

、汽車


、接收機和移動物聯網設備中加速和旋轉信息的傳感器選擇。但加速計和陀螺儀都容易有誤差
，加速計可能出現噪音、陀螺儀可能出現漂移，因此要求設計師采用新穎的方法實現最高的精度。

 

陀(tuo)螺(luo)儀(yi)是(shi)高(gao)速(su)旋(xuan)轉(zhuan)的(de)物(wu)體(ti)的(de)旋(xuan)轉(zhuan)軸(zhou)，對(dui)於(yu)改(gai)變(bian)其(qi)方(fang)向(xiang)的(de)外(wai)力(li)作(zuo)用(yong)有(you)趨(qu)向(xiang)於(yu)垂(chui)直(zhi)方(fang)向(xiang)的(de)傾(qing)向(xiang)。而(er)且(qie)，旋(xuan)轉(zhuan)物(wu)體(ti)在(zai)橫(heng)向(xiang)傾(qing)斜(xie)時(shi)，重(zhong)力(li)會(hui)向(xiang)增(zeng)加(jia)傾(qing)斜(xie)的(de)方(fang)向(xiang)作(zuo)用(yong)，而(er)軸(zhou)則(ze)向(xiang)垂(chui)直(zhi)方(fang)向(xiang)運(yun)動(dong)，就(jiu)產(chan)生(sheng)了(le)搖(yao)頭(tou)的(de)運(yun)動(dong)（歲差運動）。

 

dangtuoluojingweiyidetuoluoxuanzhuanzhouyishuipingzhouxuanzhuanshi
，youyudiqiudexuanzhuanershoudaoqianzhifangxiangxuanzhuanli，tuoluodexuanzhuantixiangshuipingmianneideziwuxianfangxiangchanshengsuichayundong。dangzhoupingxingyuziwuxianerjingzhishikejiayiyingyong。

 

接下來將介紹這兩種傳感器的示例，並說明如何利用傳感器融合技術，將這兩種傳感器的結果結合在一起並減少這些誤差的影響。

 

 

加速計用於測量對物體施加的所有線性力
，單位是毫伏/克 (mV/g)。移動的物體會展現出動態運動，例如加速度，並持續受到重力這一靜態力。

 

將加速計連接到物體上後
，可以測量物體的加速度和作用於物體上的萬有引力。但隨著時間的推移，加速計容易出現位置誤差。

 

 

陀螺儀可提供物體角速度隨時間的變化率，單位是 mV/度/秒 (mV/deg/sec)。將jiang陀tuo螺luo儀yi連lian接jie到dao物wu體ti上shang後hou，傳chuan感gan器qi可ke以yi平ping穩wen測ce量liang物wu體ti的de角jiao度du變bian化hua，但dan同tong加jia速su計ji一yi樣yang，隨sui著zhe時shi間jian的de推tui移yi，陀tuo螺luo儀yi也ye會hui出chu現xian穩wen定ding增zeng大da的de角jiao度du誤wu差cha。

 

單個 MEMS 加速計的結構采用固定矽板以及用於響應外力的機械彈簧（圖 2）。

 

 

通用 MEMS 感應技術是使用片載可變電容器。在運動中
，綠色的固定板保持靜止，而橙色的重物沿加速度軸彎曲。通過這種運動，電容值 C1 和 C2 會隨著固定板與重物之間距離的變化而變化。

 

 

在數量上，C1 和 C2 值的變化取決於電容器板之間的距離 d。