利用MEMS惯性感测技术实现应用变革

　　在许多笔记本电脑中都能看到的磁盘驱动器保护装置是目前众多冲击感测应用中使用最广泛的一种。加速计检测微小的g力，从而判别出笔记本是放下还是跌落，g力的变化是冲击事件的发生前兆，其后果可能就是笔记本撞向地板。在检测到跌落状态后的数毫秒之内，系统指示硬盘读写头归位。在撞击期间，读写头的归位能中止与磁盘的接触，从而预防硬盘损坏和避免数据损失。

　　手势识别接口是这种类型惯性感测的一种有大好前景的新应用。采用预先定义的手势(例如点击/双击或晃动)，用户可以激活不同功能或调整工作模式。手势识别使那些物理按钮和开关难以操作的设备更便于使用。无按钮设计能减少总的系统成本，还能提高终端产品的耐用性，如水下照相机，如果采用物理按钮会导致水从按钮周围缝隙渗入照相机机身。

　　小外形消费电子产品只是基于加速计的手势识别技术能大显身手的一种应用领域。由于MEMS加速计极小的尺寸和低功率，利用MEMS加速计的点击接口能够成为穿戴式和可植入医疗设备(如药物传输泵和助听器)的绝佳选择。

　　倾斜感测用于高精度应用

　　倾斜感测在手势识别接口应用领域也有巨大潜力。例如，在建筑或工业检查设备等应用中，也许人们更倾向于单手操作。另一只没有操作设备的手可以腾出来控制桶或操作员站立的平台，或者出于安全考虑抓住绳索。操作员可以简单旋转探针或设备来调整它的设置。

　　在这种情况下，3轴加速计可以像感测倾斜度那样感测出“旋转度”：在存在重力的状态下测量倾斜的低速变化、检测重力矢量的变化，以及确定方向是顺时针还是逆时针。倾斜检测也可以与点击(冲击)识别结合使用，以便操作员能以单手控制设备的更多功能。

　　设备的位置补偿是倾斜测量的另一重大应用领域。以GPS(全球定位系统)或移动电话中的电子指南针为例，有一个众所周知的难题就是当指南针的放置没有与地球表面平行时，会得到错误指向。

　　工业称是另一个例子。在这种应用中，必须计算一个装有东西的桶相对地球的倾斜度以便精确得出重量。压力(例如用于汽车和工业机械中)同样受重力作用的影响，这些传感器包含偏移变化取决于传感器安装位置的膜片。在所有这些情况下，MEMS加速计执行必要的倾斜度感测，以便进行误差补偿。

　　旋转感测用于陀螺仪和IMU

　　我们已经认识到，当旋转和其它惯性感测形式结合使用时，MEMS技术的实际应用有更多优势。事实上，这要求使用加速计和陀螺仪。

　　惯性测量单元包括多轴加速计和多轴陀螺仪，为了进一步增加方向精度还包括多轴磁力计。IMU还可以额外提供完整的6自由度(6DoF)。这给应用带来极其精密的分辨率，例如医疗成像设备、外科仪器、先进的弥补术和工业车辆的自动引导。除高度精确的操作之外，选择IMU的另一好处是它的多项功能可由传感器制造商预测试和预校准。

　　IMU在那些对精度要求也许不是那么明显的应用中也有用武之地。其中一个例子是智能高尔夫球杆，能通过跟踪和记录每次挥杆运动以便帮助提升该球杆使用者的技术。在挥杆过程中，球杆内的加速计测量加速度和挥杆平面，同时陀螺仪测量回旋(或打高尔夫球的人的手的旋转度)。高尔夫球杆记录每次比赛或练习中收集到的数据，用于稍后在PC上进行分析。

　　信号处理的新浪潮

　　无论是用户友好型特性需求、功耗最小化需求，还是为消除物理按钮和控件、补偿重力和位置的需求，或者为实现更智能的操作，利用5种运动感测方法的MEMS惯性感测技术总是能提供大量的各种选择。

　　ADI作为创新技术的领导者，利用其iMEMS Motion Signal Processing系列技术为下一波的信号处理应用提供了先进的加速计和陀螺仪产品。运动感测应用的扩展将得益于这些IC解决方案所提供的小尺寸、高分辨率、低功耗、高可靠性等性能，以及其上的信号调理电路和集成功能等特性。