格納微推出高精度 MEMS-IMU新品

      慣性傳感器包括加速度計(jì)（也叫加速度傳感器）和角速度傳感器（也叫陀螺儀），以及它們的單、雙、三軸組合慣性測(cè)量單元（也稱IMU）和AHRS。

      加速度計(jì)由檢測(cè)質(zhì)量（也稱敏感質(zhì)量）、支承、電位器、彈簧、阻尼器和殼體組成，其實(shí)就是利用加速度的原理計(jì)算物體在空間運(yùn)動(dòng)的狀態(tài)，起初加速度計(jì)只是感應(yīng)地表垂直方向加速度，早期也只是應(yīng)用在檢測(cè)飛機(jī)過(guò)載的儀表系統(tǒng)中。經(jīng)過(guò)功能升級(jí)、優(yōu)化，現(xiàn)在實(shí)際上可以感知物體任意方向上的加速度。目前主流的是3軸加速度計(jì)，測(cè)量的是物體在空間坐標(biāo)系中X、Y、Z三軸上的加速度數(shù)據(jù)，可以全面反映物體平移的運(yùn)動(dòng)性質(zhì)。

      與加速度計(jì)測(cè)量維度不同，根據(jù)陀螺儀的定義，可以很容易理解到陀螺儀主要是通過(guò)測(cè)量空間坐標(biāo)系中陀螺轉(zhuǎn)子的垂直軸與物體之間的夾角，現(xiàn)在的主流陀螺儀也是三軸，即測(cè)量物體在X、Y、Z軸上旋轉(zhuǎn)的數(shù)據(jù)，分別為縱搖、橫搖、垂搖。

      最早的陀螺儀都是機(jī)械陀螺儀，內(nèi)置高速旋轉(zhuǎn)的陀螺，正因?yàn)橥勇菰谌f(wàn)向支架上能夠保持高速穩(wěn)定旋轉(zhuǎn)，所以最早陀螺儀在航海中用來(lái)辨別方向，確定姿態(tài)以及計(jì)算角速度，后來(lái)逐漸被應(yīng)用在飛機(jī)儀表上。但是機(jī)械式陀螺儀對(duì)加工精度要求很高，還容易受外界震動(dòng)影響，所以機(jī)械陀螺儀的計(jì)算精度一直都不高。

      后來(lái)為了提升精度和可適用性，陀螺儀的原理已經(jīng)不單單是機(jī)械式的了，現(xiàn)在已經(jīng)發(fā)展有激光陀螺儀（光程差原理）、光纖陀螺儀（薩格納克效應(yīng)，光程差的一種）和微機(jī)電陀螺儀（即MEMS，它是根據(jù)科里奧利力原理，利用其內(nèi)部的電容變化計(jì)算角速度，微機(jī)電陀螺儀在智能手機(jī)中最為常見(jiàn)）。

      簡(jiǎn)單說(shuō)一下磁力計(jì)，磁力計(jì)和指南針的原理相似，可以測(cè)量物體在地理位置上東南西北四個(gè)方向上的具體位置。

      通俗來(lái)說(shuō)，加速度計(jì)可以判斷物體的運(yùn)動(dòng)距離，陀螺儀計(jì)算物體旋轉(zhuǎn)了多少度，磁力計(jì)分辨物體的朝向。所以在很多實(shí)際應(yīng)用中，加速度計(jì)、陀螺儀以及磁力計(jì)都是組合起來(lái)使用，最常用的6軸傳感器就是三軸加速度計(jì)和三軸陀螺儀，這些統(tǒng)稱為慣性測(cè)量單元（IMU）。9軸傳感器通常是指三軸加速度計(jì)、三軸陀螺儀和三軸磁力計(jì)。

      由于MEMS技術(shù)的應(yīng)用，IMU的成本也下降了不少，目前其應(yīng)用相當(dāng)廣泛，小到智能手機(jī)、可穿戴設(shè)備，大到汽車、無(wú)人機(jī)、飛機(jī)、導(dǎo)彈。

      IMU精度不同、應(yīng)用領(lǐng)域不同，價(jià)格相差也較大，如下圖所示。