Wat is een MEMS-gyroscoop?
Een micro-elektromechanische systemen, of MEMS-gyroscoop, is een geïntegreerde schakeling met traagheidsdetectie die de hoek en rotatiesnelheid in een object of systeem meet. Programmeerbaar voor gerichte toepassingen, deze technologie vertrouwt op driedimensionale assen van detectie, namelijk X (toonhoogte), Y (rol) en Z (gier). De apparaten kunnen complexe bewegingen nauwkeurig volgen zonder te worden beïnvloed door factoren zoals zwaartekracht of magnetische velden. Ooit bezet met transporten en voertuigen, duikt deze technologie nu op in een groot aantal consumententechnologieën.
Micro-elektromechanische systemen zijn technologieën die afhankelijk zijn van geïntegreerde microschakelingen. Deze apparaten gebruiken actieve perceptie- en besturingsfuncties om twee doelen te dienen: als microsensoren en actuatoren. Een MEMS-gyroscoop is gevoelig genoeg om zelfs geringe rotatiegraden te detecteren, waardoor de lineaire bewegingsfactoren worden geëlimineerd die worden gemeten door versnellingsmeters. Dit dient om technologie naar een absolute positie in de fysieke ruimte te oriënteren.
Inertiële detectie verwijst naar metingen van vele soorten bewegingen, waaronder versnelling, schok en kanteling. Tal van apparaten zijn ontwikkeld om deze problemen op hun eigen speciale manieren aan te pakken en worden vaak gebundeld om detectie en verwerking met een gevoelige effectiviteit te bieden. Ze bevolken toepassingen met hoge zwaartekracht en lage zwaartekracht in verschillende industrieën.
Er bestaan verschillende soorten MEMS-gyroscopen. Deze omvatten de stemvork, trilring, piëzo-elektrische plaat en gyroscopen van wijnglas. Het stemvorkmodel vertrouwt op een resonantieverplaatsing vanuit een oscillatievlak, dat een signaal stuurt dat overeenkomt met de oriëntatie. Trilringtypen gebruiken rotatie van een wiel om signalen naar een transducer te sturen.
Het piëzo-elektrische model meet reacties tussen trillingen en de Coriolis-kracht; dit is de relatie van traagheid met de rotatie van de aarde. Een wijnglasresonator meet de resonantie van punten op een halve bol om rotatie te detecteren. De functionaliteit van MEMS-componenten voor gyroscopen dient voor tal van technologieën en industrieën.
Vaak gebundeld met geïntegreerde schakelingen en versnellingsmeters, bieden deze apparaten digitale en analoge uitgangen. Toepassingen kunnen variëren van grootschalige militaire projecten tot desktopapparatuur. Deze gyros worden gevonden in geleide munitie en oriënteren van schepen en satellieten. In consumentenproducten worden ze gebruikt voor afstandsbedieningen, speelgoed, persoonlijke navigatie en beeldstabilisatie in digitale camera's. Ze worden ook gebruikt in medische omgevingen.
Samen met de MEMS-gyroscoop kunnen MEMS-apparaten versnellingsmeters, actuatoren en kompassen bevatten. Andere gyroscooptypen bestaan uit de draaiende variëteit, vaak gemonteerd op cardanische ophangingen, en optische typen die de interacties van lasergolflengtes aflezen. Gevonden dat alles in evenwicht is, van apparaten voor persoonlijk transport tot modelhelikopters tot videogames, werken deze apparaten allemaal op hetzelfde onderliggende fundamentele principe dat vibrerende objecten de neiging hebben hun trillingsvlak te behouden ondanks de beweging van een steun.