MEMS惯性传感器在控制系统中的应用研究
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）是一类集成在微米到毫米级别的机械系统和电气系统的微型器件，它们的作用是将电气信号转换成机械运动或将机械运动转换成电气信号。
这些微型器件通过在芯片上制造微小结构和微制造工艺，实现了微小化、低功耗、高灵敏度和多功能。
下面将介绍MEMS的应用及其中的器件原理。
MEMS的应用非常广泛，可以应用于汽车、医疗、航空航天、电子通信、消费电子等多个领域。
其中，一些最常见的MEMS应用包括：1.惯性感应器：MEMS加速度计和陀螺仪广泛应用于智能手机，队列追踪和姿态控制等。
通过利用惯性原理，它们可以检测设备的移动并提供相应的反馈，从而实现位置和方向的确定。
2.微波电子学：MEMS开关器，可变容器和可调谐滤波器等器件用于微波频段中，这些器件可以实现快速、准确的频率调谐，并且具有高的功率处理能力。
3.生物传感器：MEMS生物传感器可用于检测血糖、血压、呼吸和心率等，这些传感器通过检测体内细胞水平的变化，可以提供全新的医疗诊断工具。
其中，MEMS传感器是应用最广泛的一类器件。
下面将以MEMS传感器为例，介绍其原理。
MEMS传感器的原理是将待测值或物理现象转化为信号，在微机电系统中进行处理。
大多数MEMS传感器都是由感应结构和信号转换电路组成的。
其中感应结构通常采用压电、电容、电阻、温度、振动等技术，来实现感应现象和物理现象的转换。
而信号转换电路则用于转换、放大、滤波和数字化信号，从而使数据可以与其他设备通信。
以压电传感器为例，它主要由压电陶瓷、负载杆、方向夹具和输出电路组成。
当压电陶瓷受到力的作用时，它会产生电荷，从而产生电压信号。
这个信号可以通过负载杆和夹具传送到输出电路，最终转换成数字信号。
在MEMS传感器中，压电传感器广泛应用于机械和结构振动测量、气动测量、应变测量和加速度测量等。
总之，MEMS技术已经成为了多种新科技和应用的核心，这些应用不仅改善了我们的生活质量，而且为未来的技术创新提供了更广阔的空间。
基于MEMS技术的智能传感器研究
基于MEMS技术的智能传感器研究近年来，随着科技的不断发展，MEMS（微机电系统）技术也逐渐成为了一种热门的关注点。
传感器则是MEMS技术领域中的一个重要研究方向，无论是工业制造、环境监测还是智能家居等领域，传感器都扮演着不可或缺的角色。
基于MEMS技术的智能传感器则是更加先进的一种产品，它具有更高的精度和更快的响应速度。
本文将围绕基于MEMS技术的智能传感器展开探讨。
一、MEMS技术介绍MEMS技术是指利用微纳米加工技术将传感器、执行器、电子器件、微机电系统及其它微系统元件制造在一个芯片上的技术。
MEMS技术与传统技术相比，具有尺寸小、重量轻、功耗低、可靠性高、响应速度快等优点，具有广泛的应用前景。
二、基于MEMS技术的智能传感器基于MEMS技术的智能传感器相比于传统的传感器来说有很大的进步。
首先，基于MEMS技术的智能传感器尺寸更小，更适用于一些狭小的挑战环境，数字技术实现还允许传感器更准确地进行数据的处理、计算和控制，进一步提高了传感器的精度和性能，同时还可避免传统模拟传感器所存在的潜在误差等问题。
此外，基于MEMS技术的智能传感器还能利用数字信号处理技术实时监测周围环境状况并分析数据，以此来判断检测物是否达到设定的标准和区分异常数据，比如不规律的震动、频繁的温度变化等，这样可以使得传感器具有更广泛的适用性，在智能物联网、无人驾驶等领域也能良好发挥作用。
三、应用于物联网随着物联网技术的不断发展，基于MEMS技术的智能传感器已经逐渐应用于其系统。
物联网作为下一个科技革命的重要基础，需要更多基于MEMS技术的智能传感器来支持，使其成为一个智能的、自我交互、协调的传感器网络、实现互联互通，提高资源利用效率和产业效益。
四、应用于无人驾驶基于MEMS技术的智能传感器还广泛应用于无人驾驶领域。
无人驾驶车辆需要通过传感器来感知周围环境的情况，比如超声波传感器、摄像头、激光雷达等，基于MEMS技术的智能传感器可以大幅度提高无人驾驶的检测精度和反应速度，从而避免并减少交通事故的发生，保障行车安全，实现真正的智能交通。
浅谈MEMS传感器的分类及应用领域
浅谈MEMS传感器的分类及应用领域MEMS的全称是微型电子机械系统（Micro-ElectroMechanical System），相对于传统的机械，它们的尺寸更小，最大的不超过一个厘米，甚至仅仅为几个微米，其厚度就更加微小。
采用以硅为主的材料，电气性能优良，硅材料的强度、硬度和杨氏模量与铁相当，密度与铝类似，热传导率接近钼和钨。
采用与集成电路（IC）类似的生成技术，可大量利用IC生产中的成熟技术、工艺，进行大批量、低成本生产，使性价比相对于传统机械制造技术大幅度提高。
微机电系统是指可批量制作的，将微型机构、微型传感器、微型执行器以及信号处理和控制电路、直至接口、通信和电源等于一体的微型器件或系统。
你可以把它理解为利用传统的半导体工艺和材料，用微米技术在芯片上制造微型机械，并将其与对应电路集成为一个整体的技术。
所以它是以半导体制造技术为基础发展起来的一种先进的制造技术平台MEMS传感器的分类：MEMS传感器的种类繁多，分类方法也很多。
下面是按照工作原理分类如下：其中每一种MEMS传感器又有很多种细分方法。
如加速度计，按检测质量的运动方式划分，有角振动式和线振动式加速度计等，种类繁多，常见的MEMS传感器有压力传感器、加速度传感器、微机械陀螺仪、惯性传感器、MEMS硅麦克风等等;MEMS传感器的品种多到可以以万为单位，且不同MEMS之间参量较多，没有完全标准的工艺。
这种行业特性让MEMS传感器制造的企业前期的研发投入过大，单品种的销量很难放大。
以惯性传感器为例，其市场盈亏平衡规模为月产1000万只，即企业须至少每月生产1000万只惯性传感器才能保持不亏本状态，根据调查，国内绝大多数企业都远低于这一规模。
国内最大的纯MEMS传感器公司美新至今是亏损的。
所以只有企业做的越大它的赢利能力才越强。
MEMS传感器的应用：MEMS传感器作为获取信息的关键器件，对各种传感装置的微型化起着巨大的推动作用，。
MEMS惯性传感器如何帮助克服空间定向障碍
儿童和狗能够毫不费力地辨别方向以及控制体操动作。
有些人认为这就像“小孩游戏”一样简单，直到他们试图使机器人模仿这种本领。
人类定向系统的复杂性不可思议，当我们在地面上时其表现非常出色。
相反，在飞机上时，我们则处于一种不熟悉的三维环境下，再加上缺少视觉定向参考，就难以或不可能管理空间(距离)方位。
5%至10%的一般航空事故与空间定向障碍有关，其中90%是致命的。
微机电系统(MEMS)惯性传感器的设计在本质上对运动非常敏感，可有效检测和处理线性加速、磁航向、海拔和角速率信息。
为充分利用惯性传感器的性能潜力，设计者必须熟悉总体机械系统，密切关注应用中的运动源和谐振。
本文介绍了MEMS惯性传感器（例如陀螺仪和加速计）如何帮助人或机器克服空间定向障碍。
文章介绍了外力和运动对系统工作的影响，以及元件布局和安装条件(空间关系)对MEMS惯性传感器性能的直接影响。
系统配置各有不同(例如尺寸、材质、安装方法)，设计者需要根据具体应用设计特定的方案。
文章还介绍了如何检测并减少错误的惯性信号。
对于实际环境中出现有害的移动信号和系统共振的情况，文章给出增强传感器系统工作的实用建议。
1. 人类的平衡本文首先从讨论平衡开始，以人类耳朵为例。
图1中的耳蜗是听觉器官。
耳膜通过我们身体中一些最小的骨骼振动耳蜗。
耳蜗长有毫毛或纤毛，并且充满液体。
当耳蜗移动时，液体由于惯性的原因并不移动。
纤毛感测这种运动差异，并将神经脉冲传输至我们的脑部，表现为声音。
图1.人体平衡和听力是内耳中复杂平衡器官的一部分。
人耳也包含用于平衡的运动检测系统。
三个半规管的作用类似于相互垂直的陀螺仪，感测并将脉冲信号送至脑部，表示人的平衡状态。
不幸的是，我们感测运动的方式存在局限性。
如果运动小于2度每秒时，我们将感测不到；如果稳定运动的时间超过20至25秒，我们则会停止感测运动。
这种人类局限性会引起错乱。
在内耳中存在其他两个感觉器官：椭圆囊感测线性加速度，球囊感测重力。
MEMS惯性导航传感器设计与性能分析
MEMS惯性导航传感器设计与性能分析摘要：在现有的无人自主导航系统全面研发过程中，技术人员正在着眼于设计基于惯性导航的无人操作系统，其中典型为惯性导航的传感器。
MEMS的自动传感器系统能够通过判断物体运行时的惯性来进行精确的测量与判断，因此被视为惯性导航传感器的重要种类。
具体对于MEMS的惯性导航传感器系统来讲，目前重点应当明确此类自动传感器的基本运行性能，结合系统的总体设计思路来明确各个系统部位的相关设计要点。
关键词：MEMS惯性导航传感器；设计；性能近些年以来，具有智能化特征的无人自主控制系统日益得到该领域的技术人员重视，此类惯性导航传感器主要可以被运用于地形匹配的系统运行导航、无线电系统导航、卫星导航、惯性导航、视觉导航以及磁导航的重要实践领域。
与传统的导航仪器种类相比，建立在惯性导航基础上的无人自动感知系统不必获得外界传递的信息，因此可以通过判断物体本身的惯性作用力来完成导航操作。
相比而言，MEMS的自动式导航传感仪器呈现较小的仪器体积与较低的仪器运行成本，同时还能确保优良的系统抗冲击性，保持在较低的系统运行功耗幅度范围内。
1.MEMS加速度计MEMS系统具有加速度计的重要测量功能，并且对于运行加速度能够予以精确的感知。
系统对于加速度在感知的过程中，谐振式以及位移式的两种陀螺系统表现为各不相同的加速度感知情况，据此可以实施对应的加速度计类型划分。
1.1位移式MEMS加速度计加速度计对于系统加速度在进行全面的感知与测量时，如果主要依靠系统电容改变的相关数值检测，那么应当属于位移式的加速度计[1]。
从目前的现状来看，此类加速度计主要包含Si ACTM的系统类型。
对于惯性导航的自动式系统来讲，补偿系统运行误差的做法具有重要的意义，宗旨在于补偿传感器运行中的各个环节数据误差，确保达到更为精确的惯性导航测量数值精准程度。
在改进与优化自动式的加速度计运行方式前提下，通常还需要视情况来运用全新的补偿误差工艺，因此将会表现为较大的工艺优化难度。
运动五感：利用MEMS惯性感测技术实现应用变革
失 来确 定设 备处 于非 活 动状态 ，从 而告 诉设 备 进入 最 低功 耗模 式 。复杂 的控 制和 物理 按钮 逐 渐被 由手 指 触摸 动作 控制 的手 势识 别接 口取 代 。在其 他应 用 案例 中， 最终 产 品变得 更 加精 确 ， 例如 ， 罗 盘 可 以对 手 持倾 斜角 进行 补偿 。 本 文 将 举 例 说 明 高级 商 用 ＭＥ ＭＳ加 速 度 计 和
检 测倾 角 。在三 轴加 速度 计 中 ，用 三 个独立 的输 出
传 。 ’ 感 器 。
除 了用 户 的重 复性 动作 。另 外 ，这 些功 能有 助于优 化 电源管 理 ，延长 充 电间 隔和 电池 替换 周期 。采用 背光 Ｌ Ｃ Ｄ的 智能遥 控是 众 多潜 在应用 场景 之一 。
们 人类 无法 基 于直 觉将 这些 运 动感 视 为加 速 度 ／ 减
压力传感器 中的应用 已有大约 ２ ０ 年 ，但促使大众 认 识 到惯 性 传 感 器 作 用 的 是 Ｎ ｉ ｎ ｔ ｅ ｎ ｄ ｏ ￣ Ｗｉ ｉ Ｍ和 Ｔ
Ａｐ ｐｌ ｅ ＠ ｉ Ｐ ｈｏ ｎｅ ＠ 。
然而 ， 在一 定程 度上 ， 流行 的看法是 惯 性传 感器
陀螺仪将如何通过五类运动检测实现各类最终产 品
的 变革 。
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加速 度 冲 击 倾 斜
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的运 动 。
运动检测 的另一种应用是在医疗设备中，如 自
动 体外 除颤 器 （ Ａ Ｅ Ｄ） 。 一般 情况 下 ， 根 据设计 ， Ａ Ｅ Ｄ 产 生 电击 ， 使 病人 的心 肝恢 复跳 动 。如果失 败 ， 就 必 须 实施 人工 心肺 复苏术 （ Ｃ Ｐ Ｒ） 。 经 验不足 的救 助人 员 可能无 法 将病 人 的胸 部 按压 到位 ，无法进 行有 效 的Ｃ Ｐ Ｒ。把加 速度 计嵌 入 Ａ Ｅ Ｄ胸垫 ， 通过测 量胸 垫 移 动的距 离 ， 可 以 向救 助人 员提供 反馈 ， 使其 知道要
MEMS传感器及其应用 ppt课件
微机电系统（Microelectromechanical Systems，MEMS）是将微电子技术与机械 工程融合到一起的一种工业技术，它的操 作范围在微米范围内。比它更小的，在纳 米范围的类似的技术被称为纳机电系统。 MEMS（微机电系统）是指集微型传感器、 执行器以及信号处理和控制电路、接口电 路、通信和电源于一体的微型机电系统。
典型的MEMS压力传感器
典型的MEMS压力传感器管芯（die）结构和电原理如 图7所示，左是电原理图，即由电阻应变片组成的惠斯顿 电桥，右是管芯内部结构图。典型的MEMS压力传感器管 芯可以用来生产各种压力传感器产品，如图8所示。 MEMS压力传感器管芯可以与仪表放大器和ADC管芯封装 在一个封装内（MCM），使产品设计师很容易使用这个 高度集成的产品设计最终产品。
MEMS压力传感器
MEMS压力传感器广泛应用于汽车电子：如 TPMS（轮胎压力监测系统）、发动机机油压力传 感器、汽车刹车系统空气压力传感器、汽车发动 机进气歧管压力传感器（TMAP）、柴油机共轨 压力传感器;消费电子，如胎压计、血压计、橱用 秤、健康秤，洗衣机、洗碗机、电冰箱、微波炉、 烤箱、吸尘器用压力传感器、洗衣机、饮水机、 洗碗机、太阳能热水器用液位控制压力传感器;工 业电子，如数字压力表、数字流量表、工业配料 称重等。
1)影像传感器 简单说就是相机镜头，由于只牵涉到微光学与微电子，没有机械 成份在里头，即便加入马达、机械驱动的镜头，这类的机械零件 也过大，不到「微」的地步，所以此属于光电半导体，属于光 学、 光电传感器。 2)亮度传感器
外界并不清楚iPhone4用何种方式感应环境光亮度，而最简单的实现方式 是用一个光敏电阻，或者，iPhone4直接用影像传感器充当亮度侦测，也 是可行。无论如此，此亦不带机械成份，属于光电类传感器，甚至可能 不是微型的，只是一般光学、光电传感器。
MEMS技术在微机电系统中的应用
MEMS技术在微机电系统中的应用MEMS技术是近年来备受关注的一个热门领域，它的应用范围非常广泛。
其中，微机电系统（MEMS）是一个重要的应用领域。
MEMS技术可以制造非常小的微型机械组件，包括传感器、执行器、压力传感器、微喷头、加速度计、陀螺仪等，这些微型机械组件可以集成在芯片上，构成微型系统。
从而实现对环境、生物、化学等方面的检测和测量，具有广泛的应用前景。
下面本文将深入探讨MEMS技术在微机电系统中的应用。
一、MEMS技术的发展概况MEMS技术的发展经历了三个阶段。
第一阶段是早期的光影刻蚀技术，主要用于制造两维表面结构；第二阶段是三维结构刻蚀技术，主要用于制造一些简单的三维结构，如加速度计、陀螺仪等；第三阶段则是纳米级MEMS技术，主要用于制造微型机器人等高度集成的微型器件。
随着MEMS技术的不断发展，其应用范围也在不断扩大，深入到工业、医疗、军事、通讯等多个领域，取得了重大进展。
二、MEMS技术在微机电系统中的应用1. 传感器传感器是MEMS技术最为广泛应用的领域之一，传感器主要用于对环境、生物、化学等多种物质进行检测和测量。
传感器又可分为机械传感器、电子传感器和光学传感器。
其中，机械传感器可以通过MEMS技术制造非常小的微型机械构件，具有高精度、高灵敏度、低功耗等优点，广泛应用于仪器、化学分析、医疗等领域。
2. 执行器执行器是一种将电能、热能、光能等转换为机械能的器件，其应用范围包括精密加工、控制、机器人等等。
MEMS技术可以制造非常小的执行器，这些执行器可以集成在芯片上，具有高效率、高稳定性、高响应速度等优点。
3. 压力传感器压力传感器是一种常见的传感器类型，主要用于测量气压、液压、压力等参数。
MEMS技术可以制造非常小的压力传感器，这些传感器具有高精度、高稳定性、低功耗等优点，可以广泛应用于汽车、电子产品、机器人等领域。
4. 微喷头微喷头是一种非常小的喷头，可以将流体精确地喷射到特定的区域。
简述mems传感器的应用领域
MEMS传感器即微机电系统（Microelectro Mechanical Systems），是在微电子技术基础上发展起来的多学科交叉的前沿研究领域，涉及电子、机械、材料、物理学、化学、生物学、医学等多种学科与技术，具有广阔的应用前景。
MEMS传感器是采用微电子和微机械加工技术制造出来的新型传感器，具有体积小、重量轻、成本低、功耗低、可靠性高、适于批量化生产、易于集成和实现智能化的特点。
MEMS传感器的应用领域非常广泛，包括智能手机、可穿戴设备、汽车电子、医疗器械、航空航天、环境监测等领域。
例如，在智能手机中，MEMS传感器用于实现声音性能、场景切换、手势识别、方向定位等功能；在可穿戴设备中，MEMS传感器可实现运动追踪、心跳速率测量等；在汽车电子中，MEMS传感器可满足汽车环境苛刻、可靠性高、精度准确、成本低的要求，应用于车辆的防抱死系统（ABS）、电子车身稳定程序（ESP）、电控悬挂（ECS）、电动手刹（EPB）、斜坡起动辅助（HAS）、胎压监控（EPMS）、引擎防抖、车辆倾角计量和车内心跳检测等。
总之，MEMS传感器在各个领域的应用都发挥了其独特的优势，为人们的生产和生活带来了诸多便利。
随着科技的不断进步和应用需求的不断增长，MEMS传感器的应用前景将更加广阔。
论MEMS传感器的应用与发展
论MEMS传感器的应用与发展MEMS传感器是采用微电子和微机械加工技术制造出来的新型传感器。
它具有体积小、质量轻、成本低、功耗低、可靠性高、技术附加值高，适于批量化生产、易于集成和实现智能化等特点。
从消费电子和移动通信，到计算机、医疗电子和工业控制，MEMS技术正在迅速征服每一个市场领域。
标签：MEMS；新型；物联网1 MEMS传感器的应用MEMS传感器目前主要应用在汽车和消费电子两大领域。
在汽车应用中，用到越来越多的MEMS传感器。
包括安全气囊中的汽车安全气囊感应器、悬架控制、翻滚等。
另外还包括汽车MEMS压力传感器和轮胎气压自动监测系统，MEMS压力传感器适合于任何类型的轮胎，在轮胎胎壁埋设一小块感压力敏芯片，自动测量轮胎气压、温度、转速和其它一些数据，并用特定的代码发送出来。
另外，汽车导航中的GPS信号补偿、气缸内压力测量等等大多数汽车子系统中。
消费电子领域中，任天堂公司曾在Wii无线游戏机中使用MEMS器件，允许使用者通过运动和点击互相沟通和在屏幕上处理一些需求，其原理是将运动（例如挥舞胳膊模仿网球球拍的运动）转化为屏幕上的游戏行为。
早前，任天堂和ADI宣布将ADI的ADXL330iMEMS加速度计整合到任天堂的Wii游戏控制台中。
加速度计帮助任天堂把视频游戏提升到一个新的水平。
iPhone4上用到的MEMS传感器大致一下几种。
影像传感器：简单说就是相机镜头，由于只牵涉到微光学与微电子，没有机械成份在里头，即便加入马达、机械驱动的镜头。
磁阻传感器：简单讲就是感测地磁。
感应地磁就是指南针原理，将这种地磁感应电子化、数字化，就称为数字指南针（DigitalCompass）。
磁阻传感器目前没有被视为热门的MEMS组件，有些MEMS组件会追加整合磁阻感测能力。
声波传感器：学名声波传感器，俗名麦克风。
iPhone4为了强化声音质量，使用2组麦克风与相关运算来达到降噪（降低噪音）的效果，这种技术称为数组麦克风（ArrayMIC）。
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MEMS 惯性传感器在控制系统中的应用研究李明（陕西工业职业技术学院陕西西安712000）摘要：MEMS 惯性传感器作为工业应用领用新兴的应用元件，不论在商业、工业还是军工应用上都有着广阔的应用。
文中给出了几种MEMS 的在不同领域内的应用范例，并解析了相应的原理，并从一款较常用的MEMS 入手提出了对相应领域内的解决思路。
关键词：MEMS 传感器；运动补偿；精度要求；交叉灵敏度中图分类号：TP212文献标识码：A文章编号：1674－6236（2013）03-0076-03Study on MEMS inertial sensors in control systemsLI Ming（Shaanxi Polytechnic Institute ，Xi ’an 712000，China ）Abstract:MEMS inertial sensors as emerging application components for industrial applications led ，whether commercial ，industrial or military applications have broad application space.Article gives several examples of application in various areas of MEMS ，and resolve the appropriate principles ，and start with a common MEMS presents appropriate solutions in the area.Key words:MEMS sensors ；motion compensation ；accuracy requirements ；cross sensitivity收稿日期：2012-09-26稿件编号：201209193作者简介：李明（1972—），男，陕西西安人，讲师。
研究方向：传感器技术，电机与托动。
传感器技术的发展使工业系统设计得到了前所未有的进步。
就惯性传感器而言，其应用前景广阔，能够改善系统性能或功能的领域包括：低端消费电子类产品、中端工业级及汽车级产品、高端军用级和宇航级产品。
这种传感器提供的运动信息非常有用，不仅能改善性能，而且能提高可靠性、安全性并降低成本。
MEMS 是微机电系统（Micro -Electro -Mechanical Systems ）的英文缩写。
它是随着半导体集成电路微细加工技术和超精密机械加工技术的发展而发展起来的，目前MEMS 加工技术在传感器制作领域有很多应用，MEMS 惯性传感器是一个不错的产品。
从最初MEMS 线性加速度传感器彻底革新了汽车安全气囊系统开始，从笔记本电脑硬盘保护到航天控制器中更为直观的运动捕捉，各种独特的功能和应用得以实现。
MEMS 惯性传感器包括加速度计（或加速度传感计）、角速度传感器（陀螺）、单/双/三轴组合IMU （惯性测量单元）和AHRS （包括磁传感器的航姿参考系统）[1]。
对工程师而言，为了从传感器获取一致的数据，将其转换成有用的信息，然后在系统的时序和功耗预算内做出反应，工程师必须拥有多种技术领域的知识和经验，并且遵循良好的设计规范。
尤其是许多工业应用处在恶劣的物理环境下，必须考虑温度、震动、空间限制和其他因素的影响。
工业控制应用是一个很好的例子，MEMS 传感器对某种形式的指向或转向设备有着较好的倾斜或角度检测常常是此类应用的核心任务，在最简单的范例中，机械气泡传感器便可满足需要。
然而，在明确传感器需求之前，需要分析最终系统的完整运动动力学特性、环境、寿命周期和可靠性预期。
如果系统的运动相对而言为静态，简单的角度传感器可能就足够了，但实际的技术决策取决于响应时间、冲击和震动、尺寸、整个使用寿命期间的性能漂移。
此外，许多系统涉及到多种类型的运动（如旋转和加速度等），而且往往在多个轴上工作，这就需要考虑将多种类型的传感器结合在一起。
1线性速率和角速率根据谐振器陀螺仪的原理，MEMS 结构也可提供角速率检测。
两个多晶硅检测结构各含一个“扰动框架”，通过静电将扰动框架驱动到谐振状态，以产生必要的运动，从而在旋转期间产生科氏力。
在各框架的两个外部极限处（与扰动运动正交）是可动指，放在固定指之间，形成一个容性捡拾结构来检测科氏运动。
当MEMS 陀螺仪旋转时，可动指的位置变化通过电容变化进行检测，由此得到的信号送入一系列增益和解调级，产生电速率信号输出。
某些情况下，该信号还会经转换，送入一个专有数字校准电路。
传感器内核周围的集成度和校准由最终性能要求决定，但在许多情况下，可能需要进行运动校准，以便实现最高的性能水平和稳定性。
商业级的MEMS 惯性传感器主要是用于消费电子类，主要要求是单价低、尺寸小、温度范围窄、因而精度要求低的功能性产品。
加速度传感器重量轻、功耗小、一般测量范围1～10～50g ，分辨率2～10mg ，陀螺一般量程在±300°/s ，零偏在电子设计工程Electronic Design Engineering第21卷Vol.21第3期No.32013年2月Feb.2013－76－500°/h ～1000°/h ，因此有些公司的产品不给出零偏指标或给出0.1°/s ～0.5°/s 。
工业级的MEMS 惯性传感器大多以模块形式出现，对于应用于工业级芯片级产品，还必须进行处理，包括软件和硬件电路，以及对不同工业环境的适应性，大多数要求价格适中，精度一定优于消费类应用加速度传感器的量程选择比较宽1～500g ，分辨率1～3mg ，陀螺量程大多250°/s 以内，零偏在50°/h ～200°/h ，汽车级可作为一个工业应用的特殊产品，对其可靠性要求高，同时由于需求数量大，和一般工业要求不一样的是单价要低。
军工级或宇航级的MEMS 惯性传感器精度要求高、工作温度范围宽（-45°～125°），某些兵器产品要求抗冲击能力强（10000～20000g ）尺寸要比光纤和机械类产品要小。
加速度传感器量程范围宽1～5000g ，分辨率要0.1～1mg ，甚至更高。
陀螺量程要求范围宽20°/s ～1000°/s ，频响高，50～1000Hz ，零偏稳定性为1°/h ～50°/h [3]。
2调理和处理在工业市场上，诸如震动分析、平台校正、一般运动控制之类的应用都需要高集成度和高可靠度的解决方案，而且在许多情况下检测元件是直接嵌入到现有设备中。
来自MEMS 惯性传感器的信息经过处理和积分后，可以提供许多不同类型的位置、方向和运动的输出（见图1）。
每种类型的运动都涉及到一系列应用相关的复杂因素，对此必须加以了解。
一旦确定传感器类型和技术后，就得了解和补偿传感器对环境（温度、震动、冲击、安装位置、时间和其他变量）的反应。
环境补偿涉及到额外的电路、测试、校准和动态调整，而每种类型的传感器，甚至每个传感器都是独一无二的，因此这又会带来补偿不足或过度的额外风险，除非工程师非常了解传感器特性。
最后这一点驱使许多设计工程师采用完全集成的传感器解决方案，以便消除运用和实施过程中的障碍。
此外，还必须提供足够的控制、校准和编程功能，使器件真正独立自足。
一些应用范例：消费电子产品，如手机、数码相机、PDA 、MP3等必须具备一定的抗冲击或抗跌落能力。
这些产品的制造商要求其整机必须能通过1.2m 或1.3m 的自由跌落测试，从1.2m 自由跌落至大理石地面将对整机产生大约50000g 的冲击力。
如果除去外壳和印刷电路板的缓冲作用，施加到加速度计上的冲击加速度也将超过5000g [6]。
为了抵御这种冲击，制造商要求产品设计师在产品中设计缓冲系统，并采用加速度传感器在第一时间获取跌落信息，同时在第一时间将怕震电子器件的电源关闭，并予以保护，如高速旋转的硬盘、光碟、录像带等均可使它们能够快速地进入暂停状态。
汽车领域里对轮胎压力实时监视系统（TPMS ）主要用于在汽车行驶时实时的对轮胎气压进行自动监测，对轮胎漏气和低气压进行报警，以保障行车安全，是驾车者、乘车人的生命安全保障预警系统。
为了强化胎压检测功能，现在的TPMS 传感器模块内部除了压力传感器、温度传感器还增加了1-2个加速度传感器和电压检测，不仅能实时检测汽车开动中的轮胎压力和胎内温度的变化，而且还能实现汽车移动即时开机、自动唤醒、节省电能等功能[2]。
军工级的产品一般应用于条件恶劣的环境下，例如卫星上的MEMS 惯性传感器，惯性姿态测量的基本原理是将速率陀螺测得的角速率信号积分以得到角度（姿态角），利用重力场和地磁场的水平姿态信息和航向信息（用电子罗盘测量）作为姿态参考信息，并采用Kalman 滤波器来实现与陀螺信号的数据融合，从而实时修正陀螺信号的漂移[3]。
工业检测市场异常纷繁多样，必须通过集成嵌入式可调特性，如数字滤波、采样速率控制、状态监控、电源管理选项和专用辅助I/O 功能等，来支持各种不同的性能、集成度和接口要求。
在其他更复杂的情况下，还需采用多个传感器和多种类型的传感器。
即使看起来很简单的惯性运动，例如仅限于一个或两个轴的运动，也可能需同时采用加速度计和陀螺仪检测来补偿重力、震动及其他不符常规的行为和影响。
传感器还可能具有交叉灵敏度，很多时候需要对此进行补偿，即使无须补偿，至少也需要加以了解。
此外，惯性传感器的性能指标存在许多不同的标准，这使得上述问题的解决更加困难。
当指定角速率传感器要求时，多数工业系统设计工程师主要关心的是陀螺仪稳定性（随时间发生的偏置估算），消费级陀螺仪通常不会规定这一特性。
如果传感器的线性加速度性能较差，那么即使0.003°/s 的良好陀螺仪偏置稳定性也可能毫无意义。
例如，假设线性加速度特性为0.1°/s/G ，在旋转±90°（1G ）的简单情况下，这将给0.003°/s 的偏置稳定性增加0.1°的误差。
加速度计通常与陀螺仪一起使用，以便检测重力影响，并且提供必要的信息来驱动补偿过程[4]。
面向具体应用的解决方案将适当的传感器与必要的信号处理结合在一起，如果具备高性价比并且提供现成可用的标准系统接口，这些解决方案将能消除许多工业客户过去所面临的实施和生产障碍。
为了优化传感器性能并尽可能缩短开发时间，需要深入了解传感器灵敏度和应用环境。
校准计划可以针对影响最大的因素进行定制，从而减少测试时间和补偿算法开销。