使用微机械惯性传感器的消费级电子产品,成本低、体积小,但是缺点是精度不高。其加速度传感器重量轻,功耗低,它的测量范围一般在1-10g或者1-50g、分辨率为2mg-10mg。工业级的微机电惯性传感器是由模块化的模式来进行生产的。 其产品也必须通过软件的调试并且在不同的工业环境中进行自适应调整,适中的价格和它的精度高于消费类电子是其主要特征。加速度传感器的使用范围较广,1-500g是其一般测量的范围,分辨率大概为1mg- 3mg,陀螺范围大多在250度/秒。由于其制造水平要求较高,不同于一般工业生产的要求。80187
军事和航天级MEMS惯性传感器,精度高,工作温度范围大(45度到125度),军工产品的抗冲击能力强。加速度传感器的测量范围宽,一般的测量范围是1G -5000G,分辨率达到0。1mg-1mg,甚至更高。陀螺方位要求范围20度/秒-1000度/秒,频率响应高,一般工频在1000Hz零偏稳定性之间在1度/小时到50度/小时。现在生产此类高精度产品的公司有美国的Silicon design、Honeywell、Drapor等公司,欧洲的Xsens、Sorsonor、Colibry、BAE公司等,日本的SSS及中国的西安中星测控、航天704所等。
倾角传感器系统是一种基于微机械技术(MEMS)的高性能三维运动姿态测量系统。它包含三轴陀螺仪、三轴加速度计、三轴电子罗盘等运动传感器,通过嵌入式低功耗处理器得到三维位置和方向的补偿等数据。基于三维算法和专用数据融合技术,实时输出的零漂移三维姿态数据的四个元素的数据,使用欧拉角来表示数据的内容。倾角传感器系统技术可以嵌入到无人机、航模、船舶、地面和水上专业设备,虚拟现实,增强现实技术以及人体运动分析等需要大量运动数据的生产活动中。论文网
在近年来,全球微机械惯性传感器以二极的方向在发展,一极是消费类电子产品在应用领域扩大,需求的增加和大量增加的生产商,导致不断升级的竞争水平,导致产品成本的持续下降,甚至有的生产价格低于1美元;另一个极端则是军工行业,为了无限的追求高精度导致其不断提高的生产成本,一个单轴陀螺仪的价格可以达到3到4000美元[11]。
微机电惯性传感器有以下几个方面的发展趋势:
(1)技术方面:准确性将持续提升。例如,有一种替代的低精度光纤的技术正在高速发展。以及对于消费类别的应用,从而来寻求进一步简化制造工艺,同时降低成本。一体化也是未来发展的趋势,不仅是模块制造商需要做软件,硬件集成,越来越多的上游芯片制造商也直接开始生产集成模块,所以有双轴加速度计,陀螺仪芯片的加速面世。
(2)竞争方面:消费者将是谁是最有竞争力的最终答案,不断加入竞争的制造商,导致在投资和规模的竞争,以后将会上演相互收购和重组,行业的竞争将加剧。
(3)合作方面:因为产品的分类逐渐的更加明确,越来越激烈的竞争是可以预见的。制造商希望得到更多的订单,而客户则需要寻找更加合适的供应商,于是行业的重整与更新便会不可避免的出现。
(4)其他方面:无论在哪方面的惯性传感器的发展,都会带来极大的效益,由于市场前景的不断扩大,惯性传感器将会迎来更广阔的应用范围。