什么是MEMS陀螺仪？

微机电系统的定义

MEMS是英文Micro Electro Mechanical systems的缩写，即微机电系统。微机电系统(MEMS)技术是基于微/纳米技术的21世纪前沿技术，是指微米/纳米材料的设计、加工、制造、测量和控制。它可以将机械部件、光学系统、驱动部件和电子控制系统集成到一个微系统中。这种微机电系统不仅可以采集、处理和发送信息或指令，还可以自主地或根据外界指令对获取的信息采取行动。它将微电子技术与微加工技术(包括硅体微加工、硅表面微加工、LIGA和晶圆键合技术)相结合，生产出各种性能优异、低成本、小型化的传感器、执行器、驱动器和微系统。微机电系统(MEMS)是近年来发展起来的一门新兴的多学科交叉技术，它将对人类未来的生活产生革命性的影响。它涉及许多学科，如机械、电子、化学、物理、光学、生物和材料。

陀螺仪的定义

陀螺仪是利用高速旋转体的相对惯性空间绕与旋转轴正交的一个或两个轴的力矩敏感壳体进行角运动检测的装置。用其他原理制成的角运动检测装置，也叫陀螺仪，具有同样的功能。

陀螺仪可以感知一个或多个轴的旋转角速度，并能准确地感知自由空间中的复杂运动，因此陀螺仪已成为跟踪物体运动方向和旋转的必要运动传感器。与加速度计和电子罗盘不同，陀螺仪不需要任何外力，如重力或磁场，就能自动执行其功能。因此，理论上只有陀螺仪才能完成姿态导航的任务。

陀螺仪的特点是高频特性好，可以测量高速旋转运动。缺点是零漂移，容易受到温度/加速度的影响。

MEMS陀螺仪定义

MEMS陀螺仪是采用微机电系统(MEMS)技术实现的微机械角速度传感器。它是一种快速、精确和紧凑的传感器，可用于测量和感知角加速度和角速度的变化。

Ericco的MEMS陀螺仪根据轴数分为单轴、双轴和三轴。它分为工业级、战术级(ER-MG-056、ER-MG-067)和导航级(ER-MG2-50/100、ER-MG2-300/400)。战术ER-MG-056经济型MEMS陀螺仪，ER-MG-067高性能MEMS陀螺仪，导航级ER-MG2-50/100高性能寻北MEMS陀螺仪和ER-MG2-300/400高精度导航MEMS陀螺仪是我们最畅销的产品。

微机械陀螺仪的工作原理

MEMS陀螺仪的基本原理是利用MEMS系统中的纳米晶体陀螺仪(MEMS芯片)来检测、测量和解释角加速度和角速度的变化。MEMS晶体陀螺的特性会随着外部角速度的变化而发生振荡。MEMS陀螺中纳米晶陀螺的转子会随着外部角加速度和角速度的变化而产生机械振动。

微机械陀螺仪的重要参数

MEMS陀螺仪的重要参数包括:分辨率、零角速度输出(零输出)、灵敏度和测量范围。ER-MG2-300/400是一款导航级MEMS陀螺仪传感器，测量范围为400°/s，偏差不稳定性为0.01°/小时，专为高性能IMU /AHRS/ GNSS辅助惯导系统设计。设计用于精确的姿态和方位测量，定位，导航和制导在空中/海洋/陆地测绘/测量系统/UAVS/ auv和导航级MEMS武器系统。

ER-MG2-50/100是一款高性能MEMS陀螺仪传感器，具有0.01-0.02°/hr偏置不稳定性和0.0025-0.005°/√hr角度随机游走，专为测井工具/陀螺仪工具、采矿/钻井设备、武器/无人机发射系统、卫星天线等设计。目标跟踪系统设计用于寻北、指向和初始对准。

分辨率是陀螺仪能检测到的最小角速度，这个参数和输出的零角速度实际上是由陀螺仪的白噪声决定的。这三个参数主要说明陀螺仪的内部性能和抗干扰能力。对于用户来说，灵敏度更具有实际的选择意义。测量范围是指陀螺仪所能测量的最大角速度。不同的应用场合对陀螺仪的各种性能指标有不同的要求。

ER-MG-056是一种低成本战术MEMS陀螺仪，不稳定偏差为1°/小时，角随机游走为0.25°/√h。它是一款单轴MEMS角速率传感器(陀螺仪)，能够测量高达±400°/s的角速度，具有符合SPI从模式3协议的数字输出。角速率数据表示为24位字。

ER-MG-067是一种高精度战术级MEMS陀螺仪，不稳定偏差为0.3°/小时，角随机游走为0.125°/√h。它是一款单轴MEMS角速率传感器(陀螺仪)，能够测量高达±400°/s的角速度，具有符合SPI从模式3协议的数字输出。角速率数据表示为24位字。

这些参数是判断MEMS陀螺仪性能的重要指标，也决定了陀螺仪的应用环境。

审核编辑：汤梓红