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什么是MEMS交换?MEMS加速度计、陀螺仪有何区别?

来源： 21ic

2020-12-24

类别：基础知识

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原标题：什么是MEMS交换?MEMS加速度计、陀螺仪有何区别?

MEMS交换是一种光交换技术，它利用微机电系统（MEMS）技术来实现光纤通信中光路的快速开关。MEMS交换技术采用微电子机械技术，其结构实质上是一个二维易镜片阵。当进行光交换时，通过移动光纤末端或改变镜片角度，可以将光直接送到或反射到交换机的不同输出端。这种光交换技术实现起来比较容易，具有插入损耗低、串音低、消光比好、偏振和基于波长的损耗也非常低等优点。同时，MEMS交换技术对不同环境的适应能力良好，功率和控制电压较低，并具有闭锁功能。然而，其交换速度只能达到毫秒级（ms级）。

MEMS加速度计与陀螺仪的区别

	MEMS加速度计	MEMS陀螺仪
定义	一种微型加速度传感器，采用微纳技术制造，能够测量物体在三个方向上的加速度，并将其转化为电信号输出。	一种用于测量或维护方位和角速度的设备，基于MEMS技术制造，利用微小的物理结构来感知和测量角速度。
工作原理	基于牛顿第二定律，通过测量质量块在加速度作用下的位移（或形变）来感知加速度。当加速度作用于质量块时，弹性元件会发生弯曲或形变，导致质量块的位置发生变化，从而改变其与检测器（如电容或应变片）之间的相对位置，进而产生电信号。	基于角动量守恒定律，通过测量质量块在不同方向上的振动状态来感知角速度。当传感器旋转时，质量块会产生向某一方向偏转的振动，这种振动会导致感应电极上出现相应的电压信号，从而输出旋转角速度。
测量对象	测量的是线性加速度，即物体的加速度方向与传感器的感应方向一致。	测量的是角速度，即物体绕着传感器的感应轴线旋转的角速度。
应用场景	广泛应用于移动设备（如智能手机和平板电脑）、汽车安全系统、运动追踪器等领域。还可用于检测设备的振动和震动，以判断设备的运行状况和故障情况，实现预测性维护。	广泛应用于飞行器、导弹、无人机、汽车稳定系统、运动控制等领域。在导航领域，MEMS陀螺仪可以通过测量飞行器、车辆或船只的转向角速度来确定其运动轨迹和位置。
主要特点	结构简单、响应速度快、功耗低、体积小、重量轻、灵敏度高、环境适应能力强。	响应速度快、精度高、结构紧凑、可靠性高。