加速計和陀螺儀是獲取無人機、蜂窩電話

、汽車、接收機和移動物聯網設備中加速和旋轉信息的傳感器選擇。但加速計和陀螺儀都容易有誤差，加速計可能出現噪音、陀螺儀可能出現漂移，因此要求設計師采用新穎的方法實現最高的精度。

 

陀tuo螺luo儀yi是shi高gao速su旋xuan轉zhuan的de物wu體ti的de旋xuan轉zhuan軸zhou
，對dui於yu改gai變bian其qi方fang向xiang的de外wai力li作zuo用yong有you趨qu向xiang於yu垂chui直zhi方fang向xiang的de傾qing向xiang。而er且qie，旋xuan轉zhuan物wu體ti在zai橫heng向xiang傾qing斜xie時shi
，重zhong力li會hui向xiang增zeng加jia傾qing斜xie的de方fang向xiang作zuo用yong，而er軸zhou則ze向xiang垂chui直zhi方fang向xiang運yun動dong
，就jiu產chan生sheng了le搖yao頭tou的de運yun動dong（歲差運動）。

 

當(dang)陀(tuo)螺(luo)經(jing)緯(wei)儀(yi)的(de)陀(tuo)螺(luo)旋(xuan)轉(zhuan)軸(zhou)以(yi)水(shui)平(ping)軸(zhou)旋(xuan)轉(zhuan)時(shi)
，由(you)於(yu)地(di)球(qiu)的(de)旋(xuan)轉(zhuan)而(er)受(shou)到(dao)鉛(qian)直(zhi)方(fang)向(xiang)旋(xuan)轉(zhuan)力(li)
，陀(tuo)螺(luo)的(de)旋(xuan)轉(zhuan)體(ti)向(xiang)水(shui)平(ping)麵(mian)內(nei)的(de)子(zi)午(wu)線(xian)方(fang)向(xiang)產(chan)生(sheng)歲(sui)差(cha)運(yun)動(dong)。當(dang)軸(zhou)平(ping)行(xing)於(yu)子(zi)午(wu)線(xian)而(er)靜(jing)止(zhi)時(shi)可(ke)加(jia)以(yi)應(ying)用(yong)。

 

接下來將介紹這兩種傳感器的示例
，並說明如何利用傳感器融合技術
，將這兩種傳感器的結果結合在一起並減少這些誤差的影響。

 

 

加速計用於測量對物體施加的所有線性力
，單位是毫伏/克 (mV/g)。移動的物體會展現出動態運動
，例如加速度，並持續受到重力這一靜態力。

 

將加速計連接到物體上後


，可以測量物體的加速度和作用於物體上的萬有引力。但隨著時間的推移，加速計容易出現位置誤差。

 

 

陀螺儀可提供物體角速度隨時間的變化率
，單位是 mV/度/秒 (mV/deg/sec)。將jiang陀tuo螺luo儀yi連lian接jie到dao物wu體ti上shang後hou


，傳chuan感gan器qi可ke以yi平ping穩wen測ce量liang物wu體ti的de角jiao度du變bian化hua
，但dan同tong加jia速su計ji一yi樣yang，隨sui著zhe時shi間jian的de推tui移yi，陀tuo螺luo儀yi也ye會hui出chu現xian穩wen定ding增zeng大da的de角jiao度du誤wu差cha。

 

單個 MEMS 加速計的結構采用固定矽板以及用於響應外力的機械彈簧（圖 2）。

 

 

通用 MEMS 感應技術是使用片載可變電容器。在運動中
，綠色的固定板保持靜止，而橙色的重物沿加速度軸彎曲。通過這種運動

，電容值 C1 和 C2 會隨著固定板與重物之間距離的變化而變化。

 

 

在數量上，C1 和 C2 值的變化取決於電容器板之間的距離 d。