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MEMS传感器工作原理与应用

MEMS——微机电系统，是把机械结构和电路集成在硅片上的技术。现在的手机、汽车、可穿戴设备里全是MEMS传感器。

一、MEMS加速度计

工作原理

就像一个质量块挂在弹簧上：

• 质量块可在X/Y/Z方向移动
• 加速度让质量块偏离平衡位置
• 电容变化检测位移
• 转换为数字信号输出

典型应用

• 手机屏幕旋转
• 计步器
• 跌落检测
• 工业振动监测

二、MEMS陀螺仪

工作原理

• 利用科里奥利力
• 旋转时质量块产生偏移
• 检测角速度

典型应用

• 手机姿态检测
• 无人机飞控
• 汽车ESP
• VR设备

三、MEMS压力传感器

工作原理

• 薄膜受压变形
• 电阻变化（压阻效应）
• 输出与压力成正比的信号

典型应用

• 气压计（手机、无人机）
• 汽车胎压监测
• 工业压力测量
• 医疗设备

四、MEMS麦克风

工作原理

• 声波振动薄膜
• 电容变化转音频信号

优势

• 体积小
• 一致性好的
• 成本低

五、主要供应商

厂商	主要产品
ST	加速度计、陀螺仪、麦克风
Bosch	加速度计、陀螺仪、压力传感器
InvenSense	IMU、加速度计
TDK	IMU、压力传感器
楼氏	MEMS麦克风

六、选型要点

• 量程——测多大的加速度/角速度
• 灵敏度——分辨率够不够
• 带宽——响应速度
• 功耗——电池供电特别重要
• 接口——I2C还是SPI