MEMS技术

什么是MEMS技术？

MEMS（Micro-Electro-Mechanical Systems）即微机电系统，采用微型化和系统化的理论指导，通过半导体制造等微纳加工手段，形成特征尺度在微纳米量级的系统装置。与先进的集成电路（IC）制造工艺不同，MEMS制造工艺注重功能特色化，而非单纯追求线宽。利用微纳结构和/或敏感材料实现多种传感和执行功能，工艺节点通常在500纳米到110纳米之间，而衬底材料也不局限于硅，还包括玻璃、聚合物、金属等。

由MEMS技术构建的产品往往具有体积小、重量轻、功耗低、成本低等优点，已广泛应用于汽车、手机、工业、医疗、国防、航空航天等领域。

MEMS设备由机电元件（移动或不移动）组成，同时集成了微电子控制。其功能元素主要包括小型化结构、传感器、执行器和微电子。微传感器和微执行器被归类为传感器，能够将测量的机械信号转换为电气信号

微型传感器现在可用于各种测量，如温度、压力、磁场或惯性测量。

高质量的MEMS组件是我们主要IMU和核心零部件。与机械或FOG陀螺仪或伺服加速度计等竞争技术相比，这种MEMS技术具有许多优势：

• 微型设计提供了更小、更轻的产品，使新的应用得以覆盖。
• 这项技术非常强大，可提供更高的抗冲击性和免维护操作。
• 与FOG或RLG等其他技术相比，MEMS设计提供了最具成本效益的解决方案。

MEMS Ring of a gyroscope - Courtesy of Silicon Sensing

MEMS 性能

尽管相同的MEMS技术用于智能手机和平板电脑等消费者应用，但低成本MEMS和导航级MEMS传感器之间的性能差距非常大。FDISYSTEMS仅选择高性能传感器。

振动处理

FDISYSTEMS IMU专为恶劣环境而设计。特别是在振动处理方面的表现。

当暴露在振动中时，加速度计或陀螺仪会有一些偏置增加。这种对加速度计的振动效应被称为VRE。因此，一个好的起点是选择具有低VRE的传感器，以维持更高水平的振动。

第二点是设计高效的硬件和软件信号处理，特别是高频采样（>1kHz）将防止混叠并提高传感器数据分辨率。