MEMS惯性传感形式和应用分类

MEMS是指集机械元素、微型传感器以及信号处理和控制电路、接口电路、通信和电源于一体的完整微型机电系统。MEMS惯性传感器可构成低成本的INS/ GPS 组合导航系统 ,是一类非常适合构建微型惯性导航系统的惯性传感器。

惯性传感器包括加速度计（或加速度传感计）和角速度传感器（陀螺）以及它们的单、双、三轴组合IMU（惯性测量单元），AHRS（包括磁传感器的姿态参考系统）。MEMS加速度计是利用传感质量的惯性力测量的传感器，一般由标准质量块（传感元件）和检测电路组成。根据传感原理不同，主要有压阻式、电容式、压电式、隧道电流式、谐振式、热电耦合式和电磁式等。

主要形式有框架驱动式（内、外框架两种）梳状驱动式、电磁驱动式等。IMU由于是MEMS技术组合的微型惯性测量单元，所以很多地方称为MIMU。主要由三个MEMS加速度传感器及三个陀螺及解算电路组成。AHRS则为包括三个磁传感器的IMU，并且依据四元素法进行了解算，直接可输出一个运动体的俯仰角、横滚角和航向角。

MEMS惯性传感器的测试跟一般的IC测试之不同在于它需要外界的刺激，因此除了自动化测试设备（ATE）、ATE界面板（DIB）和器件巢板等常见的配置外，还需要一个极其重要的设备——产生和传递刺激的设备。这个设备是用户化了的，不同的传感器特别是不同类型的传感器所使用的不同、甚至完全不同。另外，测试时间是影响产品成本的一个重要因素，尤其是惯性传感器，因为机械的刺激往往比一般的电路测量慢得多。而且，机械刺激在触发后必须等待足够的时间才稳定，还必须在关掉后等待足够的时间才完全消失。为缩短测试时间，除了改进设备的力学设计外，提高测试并行度是立竿见影的办法。

传感传感MEMS技术按种类分主要有:面阵触觉传感器、谐振力敏感传感器、微型加速度传感器、真空微电子传感器等。传感器的发展方向是阵列化、集成化、智能化。微光机电系统具有体积小、成本低、可批量生产、可精确驱动和控制等特点。一是基于MOEMS的新型显示、投影设备，主要研究如何通过反射面的物理运动来进行光的空间调制，典型代表为数字微镜阵列芯片和光栅光阀；二是通信系统，主要研究通过微镜的物理运动来控制光路发生预期的改变，较成功的有光开关调制器、光滤波器及复用器等光通信器件。

射频射频MEMS技术传统上分为固定的和可动的两类。固定的MEMS器件包括本体微机械加工传输线、滤波器和耦合器，可动的MEMS器件包括开关、调谐器和可变电容。按技术层面又分为由微机械开关、可变电容器和电感谐振器组成的基本器件层面；由移相器、滤波器和VCO等组成的组件层面；由单片接收机、变波束雷达、相控阵雷达天线组成的应用系统层面。