MEMS加速度计
举例说明mems的应用及例中mems器件的原理
举例说明mems的应用及例中mems器件的原理MEMS（微机电系统）是一种将微型机械结构与电子技术相结合的技术，它可以将传感器、执行器和其他微型器件集成在一起，以实现各种应用。
下面将以几个常见的MEMS应用为例，详细介绍其原理。
1.加速度计加速度计是一种测量物体加速度的传感器，广泛应用于智能手机、游戏手柄、汽车安全气囊等设备中。
MEMS加速度计通常由一个微型质量块和一对微型弹簧组成。
当被测试物体加速度改变时，质量块会移动，并产生微小的尺寸变化。
这种变化可以通过电容或压阻传感器来检测，从而得到加速度的值。
2.陀螺仪陀螺仪是用于测量物体角速度的传感器，常见于飞行器、导航设备等应用中。
MEMS陀螺仪通常由两个共面的振动器组成。
当物体发生旋转时，由于科里奥利力的作用，振动器之间会产生微小的力。
这种力会导致振动器的位移，通过检测振动器的位移变化，可以得到物体的角速度。
3.压力传感器压力传感器用于测量气体或液体的压力，广泛应用于医疗设备、工业自动化等领域。
MEMS压力传感器通常由一个微型薄膜和一个微型腔室组成。
当受到外部压力时，微型薄膜会发生微小的弯曲变形。
通过检测薄膜的变形，可以得到压力的值。
4.振动传感器振动传感器用于测量物体的振动或震动，常见于汽车、建筑结构监测等领域。
MEMS振动传感器通常由一个微型质量块和一个微型弹簧组成，类似于加速度计的结构。
当物体振动时，质量块会受到振动力的作用，从而产生微小的尺寸变化。
这种变化可以通过电容或压阻传感器来检测，从而得到振动的值。
总结起来，MEMS器件的原理都是基于微小的物理变化或力的作用。
通过将微型机械结构和电子技术相结合，可以实现对这种变化或力的检测和测量，从而得到各种物理量的值。
这种集成化的设计使得MEMS器件具有体积小、功耗低、响应速度快、成本低等优点，因此在越来越多的应用中得到了广泛的应用。
MEMS加速度计和MEMS陀螺仪区别 常见MEMS加速度传感器介绍
MEMS 加速度计和MEMS 陀螺仪区别常见MEMS
加速度传感器介绍
MEMS 加速度计和MEMS 陀螺仪区别
最大的区别就是：工作原理和应用的区别（具体概念看下百科），前者是利用加速度，后者是利用惯性；前者是用在测斜调平，后者是知道通过知道角速率，可以知道物体的姿态，以便进行姿态控制。
两种东西通常是结合到一起应用。
比如IMU（惯性测量单元）：就是由三轴陀螺仪和三轴加速度计组合而成。
结合一起的原因就是：加速度计多用在静态或者匀慢速运动中，而陀螺仪应多用在动态中，而惯性器件随着时间的延长，会有零漂。
所以加速度计会给出一定的修正。
现在为了满足各种需要，有组合导航，即卫星导航和惯导组合
（GNSS/INS）。
MEMS加速度计综述
MEMS加速度计综述1、MEMS加速度计的概念加速度计是一种惯性传感器，能够测量物体的加速力。
加速力就是当物体在加速过程受到的力，就比如地球引力（粗略情况下也可以说是重力）。
加速力可以是个常量，比如m g，也可以是变量。
MEMS(Micro Electro Mechanical Systems)加速度计就是使MEMS技术制造的加速度计。
由于采用了微机电系统（也就是MEMS）技术，其尺寸大大的缩小了，一个MEMS加速度计大小不到一平方厘米。
MEMS加速度计具有体积小、重量轻、能耗低等优点。
2、MEMS加速度计的应用场合通过测量由于重力引起的加速度，你可以计算出设备相对于水平面的倾斜角度（也就是姿态）。
通过分析动态加速度（积分后得到速度，再次积分可得位移），你可以分析出设备移动的方式。
现在工程师们已经想出了很多方法获得更多的有用的信息。
MEMS加速度计可以帮助你的机器人了解它现在身处的环境。
是在爬山？还是在走下坡，摔倒了没有？或者对于飞行类的机器人来说，对于控制姿态也是至关重要的。
一个好的工程师能够使用MEMS加速度计来回答所有上述所有的问题。
目前最新IBM Thinkpad手提电脑里就内置了MEMS加速度计，能够动态的监测出笔记本在使用中的振动，并根据这些振动数据，系统会智能的选择关闭硬盘还是让其继续运行，这样可以最大程度的保护由于振动，比如颠簸的工作环境，或者不小心摔了电脑所造成的硬盘损害，最大程度地保护里面的数据。
目前在一些先进的移动硬盘上也使用了这项技术。
另外一个用处就是在目前的数码相机和摄像机里，用MEMS加速度计来检测拍摄时候的手部的振动，并根据这些振动，自动调节相机的聚焦。
MEMS加速度计还可以用来分析发动机的振动。
汽车防撞气囊的启动也可以由MEMS加速度计控制。
由此可见MEMS加速度计可以在我们的生活中发挥重要作用。
归纳其应用主要有以下几个方面：振动检测、姿态控制、安防报警、消费应用、动作识别、状态记录等.3、MEMS加速度计是如何工作的？技术成熟的MEMS加速度计分为三种:压电式、容感式、热感式。
MEMS加速度计的原理及应用
MEMS加速度计的原理及应用MEMS加速度计（Microelectromechanical Systems Accelerometer）是一种基于微电子机械系统的加速度测量器件。
它利用微电子技术和微米制造工艺，将加速度的作用转化为电信号的变化，从而实现对物体的加速度测量。
MEMS加速度计的原理是利用微机械结构和微运动质量的特性。
一般来说，MEMS加速度计由微型质量块和弹簧支撑系统组成，当物体发生加速度改变时，弹簧支撑系统会受到力的作用，从而导致微型质量块产生相应的位移。
这个位移可以通过微电子传感器转化为电信号，进而进行处理和分析。
1.手机和消费电子产品：MEMS加速度计被广泛应用在手机和其他消费电子产品中，用于实现自动屏幕旋转、运动感应游戏、姿势识别和手势控制等功能。
2.汽车安全系统：MEMS加速度计可用于汽车安全系统中，如气囊部署系统。
当车辆发生碰撞或急刹车等意外情况时，加速度计可以检测到车辆的加速度变化，并触发相应的安全机制。
3.工业监测：MEMS加速度计可以用于工业监测中，如机械设备的振动监测。
通过检测设备振动的频率和幅度，可以预测设备的健康状况和可能的故障。
4.体感游戏和虚拟现实（VR）设备：MEMS加速度计可以用于体感游戏和虚拟现实设备中，如头戴式显示器。
通过感应用户的头部和身体的运动，可以实现更加真实和沉浸式的游戏和虚拟体验。
5.医疗领域：MEMS加速度计可以用于医疗监测和诊断中，如运动追踪和睡眠监测。
通过监测运动和睡眠的模式和质量，可以帮助医生评估患者的健康状况。
6.运动跟踪器：MEMS加速度计在运动跟踪器中被广泛应用，如智能手环和运动手表。
它可以实时监测用户的步数、距离、卡路里消耗和睡眠质量等信息。
总结起来，MEMS加速度计是一种基于微电子机械系统的加速度测量器件，它通过微机械结构和微运动质量的特性，将加速度的作用转化为电信号的变化。
这种技术在手机、汽车安全系统、工业监测、体感游戏、医疗领域和运动跟踪器等领域有着广泛的应用。
从三大应用角度深度剖析MEMS加速度计的关键指标
从三大应用角度深度剖析MEMS加速度计的关键指标MEMS加速度计是一种使用微机电系统(MEMS)技术制造的加速度测量装置。
它广泛应用于汽车、消费电子、航空航天等领域。
从三大应用角度来看，MEMS加速度计的关键指标主要包括精度、线性度和频率响应。
首先，精度是MEMS加速度计的重要指标之一、精度可以衡量传感器在测量中产生的误差大小。
对于加速度计来说，精度通常以百分比(%)或千分比(‰)来表示。
精度取决于传感器的制造工艺和设计，主要包括零点偏移、零点漂移和缩放因子误差。
零点偏移指的是传感器在无任何加速度时输出的电压或电流不为零。
零点漂移是指在长时间使用后，传感器在静态条件下输出的漂移现象。
缩放因子误差是指传感器的增益因子不准确，造成输出的加速度值与实际值存在偏差。
在实际应用中，需要根据具体的需求选择适当的精度等级。
其次，线性度是MEMS加速度计的另一个关键指标。
线性度指的是传感器在一定范围内，输出信号与输入加速度之间的比例关系是否符合线性关系。
线性度通常以百分比(%)来表示，表示输出信号与输入加速度之间的最大偏差。
线性度的好坏取决于传感器的设计和制造质量。
较高的线性度意味着传感器能够更准确地测量加速度。
最后，频率响应是MEMS加速度计的另一个重要指标。
频率响应指的是传感器在不同频率下对加速度信号的响应能力。
频率响应通常以赫兹(Hz) 或角频率 (rad/s) 来表示。
传感器的频率响应取决于其固有机械和电子特性。
高频率响应意味着传感器能够检测到高频振动或快速改变的加速度。
在不同应用领域中，需要根据实际需求选择适当的频率响应范围。
综上所述，MEMS加速度计的关键指标包括精度、线性度和频率响应。
精度衡量传感器测量误差的大小，线性度表征传感器输出信号与输入加速度之间的比例关系，频率响应描述传感器对不同频率下加速度信号的响应能力。
这些关键指标对于MEMS加速度计的性能和应用具有重要意义。
在选择和使用MEMS加速度计时，需要根据具体的应用需求和控制要求来综合考虑这些指标。
MEMS加速度计
MEMS加速度计MEMS（Micro-Electro-Mechanical Systems）加速度计是一种集成了微电子技术、微机械技术和传感器技术的微型加速度计。
MEMS加速度计以微机电系统技术为基础，利用微型机械结构和微电子技术制作而成的一种传感器。
其结构通常包括一个质量并且可以在三个不同方向上移动的臂梁，一些感应电极以及一个基座。
当加速度计受到外部加速度作用时，质量会受力发生偏移，从而导致感应电极的电荷和电场发生变化，通过测量这些变化，就可以得到外部加速度的信息。
MEMS加速度计主要有压电加速度计和电容加速度计两种类型。
压电加速度计是利用压电效应实现加速度测量的，当受到外部加速度作用时，压电材料产生电荷，从而产生电压输出。
电容加速度计是基于电容变化原理设计的，当加速度计产生加速度时，微机械结构中的电容会发生变化，通过测量电容变化就可以得到加速度的信息。
由于压电加速度计和电容加速度计都是微型化设计，制作工艺成熟，因此MEMS加速度计具有尺寸小、功耗低、成本低和可靠性高等特点。
MEMS加速度计广泛应用于许多领域，特别是在移动设备、汽车、航空航天、智能穿戴设备和工业自动化等领域。
在移动设备方面，MEMS加速度计可用于屏幕旋转、晃动控制和跌落检测等功能。
在汽车领域，MEMS加速度计能够实现碰撞检测、车身稳定控制和自动泊车等功能。
在航空航天领域，MEMS加速度计可用于姿态测量和导航系统。
在智能穿戴设备方面，MEMS加速度计可用于步数统计、睡眠监测和运动追踪等功能。
在工业自动化领域，MEMS加速度计可用于振动检测和故障诊断等应用。
然而，MEMS加速度计也存在一些问题。
首先，由于其微小尺寸，对温度、湿度和振动等环境因素的影响较大，可能会导致测量误差。
其次，MEMS加速度计的精度和分辨率相对较低，对微小加速度的测量不够敏感。
此外，MEMS加速度计的线性度和漂移等问题也需要进一步优化和改进。
综上所述，MEMS加速度计作为一种集成了微电子技术、微机械技术和传感器技术的微型加速度计，在各个领域有着重要的应用价值。
mems三轴加速度计原理
mems三轴加速度计原理MEMS三轴加速度计原理1. 什么是MEMS三轴加速度计？MEMS（Micro-Electro-Mechanical Systems）三轴加速度计是一种微型化的传感器设备，用于测量物体在三个方向上的加速度。
它的工作原理基于微机电系统技术，通过微型电子组件和微机械结构实现加速度的检测与测量。
该设备通常由微加速度感应器、信号处理电路和数据输出接口组成，能够广泛应用于移动设备、汽车安全系统、运动监测等领域。
2. MEMS三轴加速度计的工作原理微加速度感应器微加速度感应器是MEMS三轴加速度计的核心部件。
它通常由微结构和敏感电路组成。
微结构由多个微机械振动结构组成，其中包括微型质量块和弹簧。
当发生加速度时，微加速度感应器内的质量块会受到惯性力的作用而发生位移，从而引起弹簧的变形。
敏感电路敏感电路是用于检测和测量微加速度感应器产生的位移的电路部分。
它通常由压电传感器和信号放大器组成。
压电传感器可以将微加速度感应器的位移转化为电荷信号。
当微加速度感应器发生位移时，压电传感器产生电荷信号，这个信号会被传递到信号放大器。
信号放大器会放大压电传感器产生的微弱电荷信号，使之成为可以被读取和处理的电压信号。
3. MEMS三轴加速度计的工作过程MEMS三轴加速度计的工作过程可以分为三个阶段：感应阶段、转换阶段和读数阶段。
感应阶段在感应阶段，当加速度发生变化时，微加速度感应器内的质量块会受到惯性力作用而发生位移。
这个位移将被压电传感器转化为电荷信号。
转换阶段在转换阶段，压电传感器产生的电荷信号被信号放大器放大为可以进行读数和处理的电压信号。
信号放大器通常采用运算放大器等电路进行放大。
读数阶段在读数阶段，通过数据输出接口可以读取和处理由信号放大器产生的电压信号。
这些信号可以被转换成数字信号，从而得到物体在三个方向上的加速度数值。
MEMS三轴加速度计通过微机电系统技术，利用微加速度感应器和敏感电路实现对物体加速度的检测和测量。
MEMS加速度计分析
MEMS加速度计分析MEMS加速度计（Microelectromechanical systems accelerometer）是一种基于微电子技术和微机械结构的传感器设备，用于测量物体的加速度。
它具有小巧、低功耗、高精度等优势，在多个领域中得到了广泛的应用，如智能手机、车载导航系统、运动监测设备等。
本文将对MEMS加速度计的原理、结构、应用以及未来发展进行详细分析。
首先，MEMS加速度计利用微电子技术和微机械结构实现了对物体加速度的测量。
其基本原理是通过测量微结构在加速度作用下产生的位移或形变来确定物体的加速度。
一般来说，MEMS加速度计由感应质量块、弹簧结构和传感电路组成。
当物体加速度发生变化时，感应质量块会受到作用力的影响而移动，进而引起弹簧结构的形变。
通过测量感应质量块或弹簧结构的位移或形变，就可以确定物体的加速度。
其次，MEMS加速度计具有一系列优点。
首先，它具有小巧的尺寸，可以被集成到各种微型设备中，如智能手机、手表等。
其次，它具有低功耗的特点，由于采用了微电子技术，可以在工作过程中消耗较少的电能，延长设备的使用寿命。
再次，MEMS加速度计具有高精度的特点，可以测量微小的加速度变化，从而提供准确的加速度数据。
此外，MEMS加速度计还具有较低的成本，相对于传统的加速度计，其制造成本较低。
MEMS加速度计在各个领域中具有广泛的应用。
在智能手机中，MEMS加速度计用于屏幕自动旋转、运动感应和步态识别等功能。
在车载导航系统中，MEMS加速度计可以检测汽车的加速度，从而实现车辆的导航功能。
在运动监测设备中，MEMS加速度计可以测量人体的运动轨迹和交通模式，从而实现步数统计和运动状态监测等功能。
除此之外，MEMS加速度计还被应用于工业自动化、医疗健康、航空航天等领域。
然而，MEMS加速度计也存在一些局限性。
首先，由于其微小的尺寸和灵敏的结构，MEMS加速度计容易受到外界环境的干扰，如温度变化、震动等。
mems三轴加速度计原理
MEMS三轴加速度计的原理MEMS三轴加速度计是一种基于微机电系统（Micro-Electro-Mechanical Systems，MEMS）技术的传感器，用于测量物体的加速度。
它由微机电系统芯片、控制电路和信号处理电路组成。
在本文中，将详细解释MEMS三轴加速度计的基本原理。
1. 什么是MEMS三轴加速度计？MEMS三轴加速度计是一种能够测量物体在三个方向上的加速度的传感器。
它通常由微机电系统芯片制成，具有微小、低功耗和高精度等特点。
MEMS三轴加速度计广泛应用于移动设备、汽车、导航系统等领域。
2. MEMS三轴加速度计的工作原理MEMS三轴加速度计的工作原理基于微机电系统技术和质量平衡原理。
它通过测量微机电系统芯片中的质量变化来确定物体的加速度。
具体来说，MEMS三轴加速度计通常由两个主要部分组成：感应质量和压电传感器。
2.1 感应质量感应质量是MEMS三轴加速度计的核心部件，它通常由微机电系统芯片中的微小质量块组成。
感应质量可以在多个方向上自由移动，并且具有一定的弹性。
2.2 压电传感器压电传感器是MEMS三轴加速度计中的另一个重要组成部分。
它通常由压电材料制成，如压电陶瓷。
压电材料具有特殊的电学性质，当施加压力或力量时，会产生电荷。
2.3 基本原理MEMS三轴加速度计的基本原理是利用感应质量和压电传感器之间的相互作用来测量加速度。
当物体受到加速度时，感应质量会受到惯性力的作用而移动。
感应质量的移动会导致压电传感器受到压力或力的作用，进而产生电荷。
这个电荷的大小与感应质量的移动距离和加速度大小成正比。
压电传感器将产生的电荷转化为电压信号，并通过控制电路和信号处理电路进行放大和处理。
最终，我们可以通过测量电压信号来确定物体在三个方向上的加速度。
3. MEMS三轴加速度计的工作模式MEMS三轴加速度计通常有两种工作模式：静态模式和动态模式。
3.1 静态模式在静态模式下，MEMS三轴加速度计测量的是物体所受到的重力加速度。
mems加速度计原理
mems加速度计原理
MEMS加速度计是一种利用微电子机械系统技术制造的加速
度传感器。
它采用微小的质量偏转来测量物体的加速度。
MEMS加速度计的原理基于牛顿第二定律，即力等于质量乘
以加速度。
它包括一个微小的质量块，在加速度作用下会偏转。
具体原理如下：
1. 弹性梁原理：MEMS加速度计的核心部件是微小的弹簧梁
结构。
当加速度作用于传感器时，其内部的弹簧梁会受到力的作用而发生形变。
通过测量形变量的变化，可以计算出加速度大小。
2. 微机电系统技术：MEMS加速度计通过微电子加工工艺制
造出微小的机械结构，这些结构可以识别并测量加速度。
常见的结构包括悬臂梁、微型质量块等。
当加速度发生改变时，这些微小结构会产生微小位移，通过测量位移的变化，可以得到加速度的值。
3. 电容变化原理：MEMS加速度计中的微小结构内部设置了
电容，当加速度发生变化时，结构的位移会导致电容发生改变。
通过测量电容的变化，可以得到加速度的值。
总之，MEMS加速度计利用微小结构的位移或形变来测量加
速度，具有体积小、功耗低和响应速度快等优势，广泛应用于移动设备、汽车电子系统和航空航天等领域。
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MEMS传感器在汽车产业中的应用
2 、安全系统方面用传感器
2．1 微加速度传感器
2．2 表面微机械陀螺 2．3 车辆监控和自诊断用传感器 2．4 高温微电子在汽车中的应用
1．7 节气门位置传感器
节气门位置传感器安装在节气门上，其功能是将发动机节 气门的开度信号转变成电信号，并传递给电子控制单元， 用以感知发动机的负荷大小和加减速工况。最常用的是可 变电阻式节气门位置传感器。该传感器是一种典型的节气 门传感器，主要由一个线形变位器和一个怠速触点两部分 组成。电阻变位器用陶瓷薄膜电阻制成，滑动触点用复位 弹簧控制，与节气门同轴转动。工作时，线形变位器的触 点在电阻体上滑动，根据变化的电阻值，可以测得与节气 门开度成正比的线性输出电压信号。根据输出电压值，电 子控制单元可获知节气门的开度和开度变化率，从而精确 判断发动机的运行工况，提高控制精度和效果。怠速信号 滑动触点是常开触点，只有在节气门全闭时才闭合，产生 怠速触点信号，主要用于怠速控制及点火提前角的修正。
谢谢大家
五、MEMS加速度计的发展趋势
(1) 高分辨率和大量程的微硅加速度计成为研究的重点。由于惯性 质量块比较小，所以用来测量加速度和角速度的惯性力也相应比较 小，系统的灵敏度相对较低，这样开发出高灵敏度的加速度计显得 尤为重要。无论是民用还是军事用途，精度高、量程大的微加速度 计将会大大拓宽其运用范围。
(4) 将微加速度计表头和信号处理电路集成在单片基体上，也能够 减小信号传输损耗，降低电路噪声，抑制电路寄生电容的干扰。
(5) 选择合理的工艺手段，降低制作成本，为微加速度计批量化生 产提供工艺路线;同时，标准化微机电系统工艺，为微加速度计投 片生产提供一套利于操作、重复性好的工艺方法，也是微硅加速度 计发展的重要方向。
扭摆式微加速度计
扭摆式微加速度计的敏感单元是不对称质量平板，通过扭 转轴与基座相连，基座上表面布置有固定电极，敏感平板 下表面有相应的运动电极，形成检测电容(如图3) 。当有 加速度作用时，不对称平板在惯性力作用下，将发生绕扭 转轴的转动。转动角与加速度成比例关系，可用下式表示： maL = Kθ。式中， a 为输入加速度；L 为质量平板质心 到支撑轴转动中心的距离；K 为支撑轴的扭转刚度系数； θ为平板的扭转角。当质量平板发生偏移时，可以利用电 容的静电力来调节平板的偏转角度，提高系统的测量范围， 改善系统的动态特性。其基本特点与电容式类似。
2．4 高温微电子在汽车中的应用
高温微电子在汽车发动机控制、气缸和排气管、电子悬架和刹车、动 力管理及分配等方面的监控中都起着非常重要的作用。例如，用于发 动机控制的高温微电子传感器和控制器将有助于燃烧的更好监测和控 制，它将使燃烧的更加彻底，提高燃烧效率。但是，用传统的硅半导 体技术制作的微电子器件由于不能在很高的温度下工作，已不能胜任。 为了解决在高温环境下温度测量问题，必须研制一种新的材料来取代 传统的半导体材料。第三代宽能带半导体材料Sic具有高击穿电场、 高饱和电子漂移速率、高热导率及抗辐照能力强等一系列优点。特别 适合制作高温、高压、高功率、耐辐照等半导体器件。集成的Sic传 感器可以直接与高温油箱和排气管接触。这样，能进一步获得有关燃 料效率和减少废气排放的更多信息。研究表明，一旦Sic半导体技术 能解决好材料、封装等技术而得到进一步的发展，Sic功率器件的工 作范围将超过传统的硅功率器件，而且，其体积比Si功率器件也要小。 由于汽车传感器在汽车电子控制系统中的重要作用和快速增长的市场 需求，世界各国对其理论研究、新材料应用和新产品开发都非常重视。 未来的汽车用传感器技术，总的发展趋势是微型化、多功能化、集成 化和智能化。
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MEMS加速度计工作原理
MEMS加速度计的类型
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目录
ONTENTS
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5
MEMS加速度计应用
MEMS加速度计的研究难题（国内）
MEMS加速度计的发展趋势
一、MEMS加速度计工作原理
靠MEMS中可移动部分的惯性。由于中间电容板质量很大， 且是一种悬臂结构，当速度变化或加速度达到足够大时， 它所受的惯性力超过固定或支撑它的力，这时它会移动， 它和上下电容板之间的距离也因此改变。电容的变化和 加速度成正比。
电容式微加速度计
电容式微加速度计是最常见的，也有成熟推广的产品。其 基本原理就是将电容作为检测接口，来检测由于惯性力作 用导致惯性质量块发生的微位移。质量块由弹性微梁支撑 连接在基体上，检测电容的一个极板一般配置在运动的质 量块上，一个极板配置在固定的基体上。图 2所示为典型的 三明治结构的平板电容式微加速度计。还有 AD 公司开发的 电容式微加速度计采用梳齿阵列电容作为检测接口。电容 式微加速度计的灵敏度和测量精度高、稳定性好、温度漂 移小、功耗极低，而且过载保护能力较强；能够利用静电 力实现反馈闭环控制，显著提高传感器的性能。
MEMS 运动传感器在移动电话中的应用 1、光标或游戏机控制
2、动态显示配置 3、导航 4、计步器 5、磁盘驱动器保护
光标或游戏机控制
加速度计可作为控制系统光标的输入或者游戏机的输入。 左右倾斜或前后翻倒移动电话可左右或上下移动屏幕上的 光标。这种功能是大家熟知的并且已被集成到几个独立的 游戏机（例如任天堂公司的滚滚卡比游戏）和游戏控制器 （例如微软公司的Freestyle Pro控制器）中。跳跃动作还 引入了第三个轴（Z轴）。与大多数移动电话中采用的标准 8位置控制不同，加速度计能提供可变的（模拟）控制。用 户手机倾斜的越大，光标移动速度越快。由于采用倾斜作 为一种模拟信号输入并且与电话键盘输入方式相结合，所 以可用一只手完成复杂的输入组合。
依据不同应用，中间电容板悬臂结构的强度或弹性系数 设计也不同，且不同方向的加速度也会使MEMS结构有很 大的不同。 电容的变化会由另一晶片转或成电压讯号，有时也会把 电压讯号放大。讯号再经转化处理，在零点和灵敏度校 正后输出。
二、MEMS加速度计的类型
压阻式微加速度计 电容式微加速度计 扭摆式微加速度计 隧道式微加速度计
隧道式微加速度计
隧道效应就是平板电极和隧道针尖电极距离达到一定的条 件，可以产生隧道电流。由J.G.Simmons 推导的隧道电流 和针尖与下电极之间的距离关系可以描述为： I∝ V×exp ( -αkx)。式中，V 为施加在电极两端的电压；α 为有效势垒高度；x 为电极间隙；k为常数。 这样可以看 出，隧道电流与极板之间的间隙 x 呈负指数关系。隧道式 微加速度计常用悬臂梁或者双端固支梁支撑惯性质量块， 质量块在惯性力的作用下，位置将发生偏移，这个偏移量 直接影响到隧道电流的变化，通过检测隧道电流变化量来 间接检测加速度值。系统的典型结构示意图如图 4 所示。
压阻式微加速度计
压阻式微加速度计是由悬臂梁和质量块以及布置在梁上的 压阻组成，横梁和质量块常为硅材料。当悬臂梁发生变形 时，其固定端一侧变形量最大，故压阻薄膜材料就被布置 在悬臂梁固定端一侧（如图1所示）。当有加速度输入时， 悬臂梁在质量块受到的惯性力牵引下发生变形，导致固连 的压阻膜也随之发生变形，其电阻值就会由于压阻效应而 发生变化，导致压阻两端的检测电压值发生变化，从而可 以通过确定的数学模型推导出输入加速度与输出电压值的 关系。压电式微加速度计是最早出现的微加速度计，其优 点是：结构简单，芯片的制作相对容易，并且接口电路易 于实现。其缺点是：温度系数比较大，对温度比较敏感； 和其他原理微加速度计相比，其灵敏度比较低，蠕变和迟 滞效应比较明显。
三、MEMS加速度计应用
MEMS传感器在汽车产业中的应用
MEMS 运动传感器在移动电话中的应用 光标或游戏机控制 导航 磁盘驱动器保护
MEMS加速度计车发动机控制用传感器
1．1 温度传感器 1．2 压力传感器 1．3 流量传感器 1．4 位置和转速传感器 1．5 气体浓度传感器 1．6 爆震传感器 1．7 节气门位置传感器
磁盘驱动器保护
MEMS加速度计在鼠标的应用
四、MEMS加速度计的研究难题（国内）
(1) 微结构的振动质量比较小，产生的输出信号非常微弱，基本上 与机械噪声以及电噪声同数量级，因此弱电量检测以及噪声抑制成 为提高加速度计性能的难题;
(2) 微结构的迟滞和温漂是影响微加速度计精度的重要因素，如何 改善结构减小迟滞效应，采取措施降低温漂的影响，是微加速度计 实用化的重要课题; (3) 微加速度计存在明显的横向干扰，如何采用合理的结构实现结 构在各方向解耦，并且通过合理布置检测单元，实现对横向干扰的 抑制，也是研究的重要内容; (4) 除了基于半导体平面工艺的特殊结构电容式加速度计成本较低， 利于批量生产外（例如AD 公司的微加速度计系列），其他原理的 加速度计的制作成本相对较高，不利于批量生产;
MEMS加速度计
加速度计是一种惯性传感器，能够测量物体的加
速力。加速力就是当物体在加速过程中作用在物 体上的力，就比如地球引力，也就是重力。加速 力可以是个常量，比如g，也可以是变量。
MEMS(Micro
Electro Mechanical Systems)加速 度计就是使用MEMS技术制造的加速度计。由于采 用了微机电系统技术，使得其尺寸大大缩小，一 个MEMS加速度计只有指甲盖的几分之一大小。 MEMS加速度计具有体积小、重量轻、能耗低等优 点。
(2) 温漂小、迟滞效应小成为新的性能目标，选择合适的材料，采 用合理的结构，以及应用新的低成本温度补偿环节，能够大幅度提 高微加速度计的精度。
(3) 多轴加速度计的开发成为新的方向。已经有文献报道开发出三 轴微硅加速度计，但是其性能离实用还有一段距离，多轴加速度计 的解耦是结构设计中的难点。
五、MEMS加速度计的发展趋势
导航
集成的全球定位系统（GPS）或基站的三角网能用来确定移 动电话的位置。但是利用现有的这种小显示屏。对于用来 完整显示用户前面的环境是非常有利的。正常情况下采用 电子式指南针确定机首方位，但是指南针必须与地球表面 保持平行以便使机首方位误差小。这种误差依赖于到地球 的地磁赤道的距离变化。例如在北京，指南针与地球表面 平行方向每偏离1度，会导致3度的机首方位误差。当用户 使用移动电话时，指南针可能倾斜于水平面方向成 45度， 从而会产生很大的机首方位误差。可使用加速度计能用来 确定手机（和指南针）相对地球表面的实际方位以补偿这 种误差。