MEMS惯性传感器有哪些趋势？

MEMS加速度计

加速度计是MEMS领域开始研究的传感器之一。经过多年的发展，MEMS加速度计的设计和加工技术已经日趋成熟。根据敏感机理不同，MEMS加速度计可以分为压阻式、热流式、谐振式和电容式等。其中， 压阻式MEMS加速度计 容易受到压阻材料影响，温度效应严重、灵敏度低，横向灵敏度大，精度不高； 热流式加速度计 由于受传热介质本身的特性限制，器件频率响应慢、线性度差、容易受外界温度影响。因此，这两种加速度计主要用于对精度要求相对较低的民用领域或军事领域中的高g值测量。而 谐振式微加速度计 理论上可以达到导航级的精度，但目前技术状态还达不到实用化的要求。

此外， 电容式硅微加速度计 由于精度较高、技术成熟、且环境适应性强，是目前技术成熟、应用广泛的MEMS加速度计。随着MEMS加工能力提升和ASIC电路检测能力提高，电容式MEMS加速度计的精度也在不断提升。目前，硅微加速度计大部分采用集成化封装，并在此基础上不断朝着高精度、数字化和高可靠性的方向发展。

根据美国Draper实验室对加速度计的预测，微机电MEMS加速度计将取代石英挠性和液浮加速度计；高精度机电加速度计仍保持原有应用领域，部分领域会被微机电MEMS加速度计取代。

MEMS陀螺仪

自20世纪80年代以来，对角速率敏感的MEMS陀螺仪受到越来越多的关注。根据性能指标，MEMS陀螺仪通常可分为速率级、战术级和惯性级。其中， 速率级陀螺仪 可用于消费类电子产品、手机、数码相机、游戏机和无线鼠标； 战术级陀螺仪 适用于工业控制、智能汽车、火车、汽船等领域； 惯性级陀螺仪 则可用于卫星、航空航天的导航、制导和控制等参数要求严苛的场景。

MEMS惯性测量组合单元

这是是基于MEMS技术的新型惯性测量器件，用来测量物体的角速度和加速度信息，是实现微小型无人机、交通工具等导航制导的核心部件。目前， MIMU 正朝着高精度、小体积、集成化、实用化、高可靠的方向发展 ，在系统中的应用也越来越普遍。特别是在对成本和体积敏感的应用领域，MEMS惯性测量组合单元必将取代体积大、成本高的传统惯性测量单元。

从目前的行业应用来看， 消费类市场仍是惯性MEMS器件的细分市场 ，但是价格压力巨大，竞争激烈。 随着智能汽车产业的发展，其在汽车领域的应用市场将会逐步打开，并有望超越消费电子行业的需求 。

从国内外竞争状况来看，目前国际大厂已经能够实现系统级九轴惯性传感器封装，并且在逐步向“九+"方向演进，如九轴惯性传感器与气体、温湿度传感器集成产品，相比之下，国内产品目前多数仅为六轴产品，且封装尺寸较国际产品还存在不小差距。

近几年来，MEMS惯性传感器发展迅速，精度不断提高。虽然相比光纤陀螺、激光陀螺仍有较大差距，但是其 价格低、体积小、重量轻，使得MEMS惯性导航系统在惯性导航系统中发挥了重要作用 。未来随着MEMS材料工艺与制造工艺不断发展，MEMS惯性导航系统精度必将不断提高，其成本也将不断降低。

产品技术水平的提高会刺激需求的增长，需求的推动也同样会加速技术的进步。导航、自动驾驶和个人穿戴设备等对惯性传感器的精度需求逐渐提高，精细化测量需求和智能化的发展也对传感器的精度也提出了越来越高的要求。再加上产品装备小体积、低功耗、多功能的需求， 未来MEMS传感器将朝着微型化、高集成度的方向发展。 并且，随着MEMS惯性传感器的应用范围越来越广泛，工作环境越来越复杂， 通过采用新工艺、新机理 （如光学陀螺与原子陀螺结合MEMS 工艺制造的MEMS陀螺，以及利用SiC、SiN、聚合物等材料制作的微机械谐振式加速度计等）， 产品耐高温、耐高压、耐冲击等应对复杂环境的水平也将会越来越高 。

来源：网络

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