电子陀螺仪原理和构造

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1、MEMS陀螺仪传感器产业探究目录：一、MEMS陀螺仪市场现状2第一节、MEMS主要厂家产品资料汇总2第二节、MEMS在我国的产业现状2二、MEMS陀螺仪介绍3第一节、什么是微机械（MEMS）？3第二节、微机械陀螺仪（MEMSgyroscope）的工作原理3第三节、微机械陀螺仪的结构4三、MEMS技术的加工工艺6第一节、体加工工艺6第二节、硅表面微机械加工技术7第三节、结合技术7第四节、逐次加工8第五节、LIGA工艺8第六节、THEMLA工艺流程9四、基于DSP的MEMS陀螺仪信号处理平台设计9第一节、MEMS陀螺仪信号

2、处理平台的硬件结构9第二节、MEMS陀螺仪信号处理平台系统任务分析10第三节、MEMS信号处理平台软件设计方案11五、基于GPS的汽车导航系统的设计与实现12第一节、主体控制方案12第二节、GPS定位系统设计13第三节、车体部分MCU主控模块设计14第四节、系统软件设计14一、MEMS陀螺仪市场现状MEMS陀螺仪即微机电系统陀螺仪，是一种微型传感器，主要用于手机及游戏机等领域。与普通芯片相比，除计算功能外，此产品还具有感知功能，通过内置的陀螺仪传感器可以感知外界运动，并做出相应反应。在具体应用上，MEMS芯片可以用在消

3、费类电子产品上，比如游戏机中的动作控制；可以用在汽车安全领域，在汽车出现紧急情况时及时作出反应；在军事、航海中，陀螺仪被用来导航。此前全球针对消费电子产品的陀螺仪厂商只有意法半导体（ST）、飞思卡尔半导体（Freescale）两家，深迪半导体（http://www.senodia.com）成为第三家，打破了国内众多消费电子厂商陀螺仪全部依赖进口的局面。深迪半导体成立于2008年8月，目前在国内还没有竞争对手。根据著名市场研究顾问机构YoleDevelopment的最新预测，MEMS陀螺仪、加速度计和IMU的销售额在20

4、13年将达到45亿美元的规模，在消费类应用市场的年增长率达到了27%，而中国未来将是消费类电子、汽车工业以及其产业链的中心和全球最大的市场。第一节、MEMS主要厂家产品资料汇总（1）InvenSense：网上放出的目前只有2轴的产品，加速度和陀螺仪一体化，号称封装尺寸最小。2009年，借助任天堂（日本最著名的游戏制作公司）的成功，InvenSense在MEMS市场成长速度位居第一。（2）ST：ST的产品线比较长，主打3轴。陀螺仪L3G系列和加速度传感器LIS属于两个不同的系列。（3）EPSON：x,y2轴加速度传感器加

5、单轴陀螺仪。（4）飞思卡尔：分的很细，根据加速度分成低/中/高三类，典型应用案例是汽车气囊。没有找到陀螺仪的介绍。应该是以工业产品为主。（5）村田（Murata）网上资料很少，最新的也是2009年5月的。提供2款产品，都是单轴陀螺仪。（6）松下作为2009年MEMS市场的成长速度名列第二的松下，主要面向车用传感器市场。第二节、MEMS在我国的产业现状目前国内已有1688家企事业从事传感器的研制、生产和应用，其中从事MEMS研制生产的只有50多家，其规模和应用领域都较小。在国际市场上，德国、日本、美国、俄罗斯等老牌工业国

6、家的企业主导了传感器市场，许多厂家的生产都实现了规模化，有些企业的年生产能力达到几千万只甚至几亿只。相比之下，中国传感器的应用范围较窄，更多的应用仍然停留在工业测量与控制等基础应用领域。深迪半导体，发布了旗下第一款陀螺仪产品--SSZ030CG，这标志着第一款具有中国自主知识产权的商用MEMS陀螺仪诞生。二、MEMS陀螺仪介绍第一节、什么是微机械（MEMS）？微机械MEMS是英文MicroElectroMechanicalsystems的缩写，即微电子机械系统。微电子机械系统(MEMS)技术是建立在微米/纳米技术（mi

7、cro/nanotechnology）基础上的21世纪前沿技术，是指对微米/纳米材料进行设计、加工、制造、测量和控制的技术。它可将机械构件、光学系统、驱动部件、电控系统集成为一个整体单元的微型系统。这种微电子机械系统不仅能够采集、处理与发送信息或指令，还能够按照所获取的信息自主地或根据外部的指令采取行动。它用微电子技术和微加工技术(包括硅体微加工、硅表面微加工、LIGA和晶片键合等技术)相结合的制造工艺，制造出各种性能优异、价格低廉、微型化的传感器、执行器、驱动器和微系统。微电子机械系统（MEMS）是近年来发展起来的一

8、种新型多学科交叉的技术，该技术将对未来人类生活产生革命性的影响。它涉及机械、电子、化学、物理、光学、生物、材料等多学科。第二节、微机械陀螺仪（MEMSgyroscope）的工作原理传统的陀螺仪主要是利用角动量守恒原理，因此它主要是一个不停转动的物体，它的转轴指向不随承载它的支架的旋转而变化。但是微机械陀螺仪的工作原理不是这样的，因