什么是MEMS交換?MEMS加速度計、陀螺儀有何區別?
來源:
21ic
2020-12-24
類別:基礎知識


原標題:什么是MEMS交換?MEMS加速度計、陀螺儀有何區別?
MEMS交換是一種光交換技術,它利用微機電系統(MEMS)技術來實現光纖通信中光路的快速開關。MEMS交換技術采用微電子機械技術,其結構實質上是一個二維易鏡片陣。當進行光交換時,通過移動光纖末端或改變鏡片角度,可以將光直接送到或反射到交換機的不同輸出端。這種光交換技術實現起來比較容易,具有插入損耗低、串音低、消光比好、偏振和基于波長的損耗也非常低等優點。同時,MEMS交換技術對不同環境的適應能力良好,功率和控制電壓較低,并具有閉鎖功能。然而,其交換速度只能達到毫秒級(ms級)。
MEMS加速度計與陀螺儀的區別
MEMS加速度計 | MEMS陀螺儀 | |
---|---|---|
定義 | 一種微型加速度傳感器,采用微納技術制造,能夠測量物體在三個方向上的加速度,并將其轉化為電信號輸出。 | 一種用于測量或維護方位和角速度的設備,基于MEMS技術制造,利用微小的物理結構來感知和測量角速度。 |
工作原理 | 基于牛頓第二定律,通過測量質量塊在加速度作用下的位移(或形變)來感知加速度。當加速度作用于質量塊時,彈性元件會發生彎曲或形變,導致質量塊的位置發生變化,從而改變其與檢測器(如電容或應變片)之間的相對位置,進而產生電信號。 | 基于角動量守恒定律,通過測量質量塊在不同方向上的振動狀態來感知角速度。當傳感器旋轉時,質量塊會產生向某一方向偏轉的振動,這種振動會導致感應電極上出現相應的電壓信號,從而輸出旋轉角速度。 |
測量對象 | 測量的是線性加速度,即物體的加速度方向與傳感器的感應方向一致。 | 測量的是角速度,即物體繞著傳感器的感應軸線旋轉的角速度。 |
應用場景 | 廣泛應用于移動設備(如智能手機和平板電腦)、汽車安全系統、運動追蹤器等領域。還可用于檢測設備的振動和震動,以判斷設備的運行狀況和故障情況,實現預測性維護。 | 廣泛應用于飛行器、導彈、無人機、汽車穩定系統、運動控制等領域。在導航領域,MEMS陀螺儀可以通過測量飛行器、車輛或船只的轉向角速度來確定其運動軌跡和位置。 |
主要特點 | 結構簡單、響應速度快、功耗低、體積小、重量輕、靈敏度高、環境適應能力強。 | 響應速度快、精度高、結構緊湊、可靠性高。 |
簡而言之,MEMS加速度計和MEMS陀螺儀都是基于MEMS技術制造的微型化傳感器,但它們在測量對象、工作原理和應用場景等方面存在顯著差異。
責任編輯:David
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