MEMSgyroskoopit

MEMSgyroskoopit ovat mikromekaanisia gyroskooppeja, jotka mittaavat kulmanopeutta pienen mittakaavan elektromekaanisilla rakenteilla. Ne perustuvat yleensä värähteleviin rakenteisiin, joissa Coriolis-ilmiö muuttaa värähtelyn ominaisuuksia, ja nämä muutokset muunnetaan sähköiseksi signaaliksi.

Valmistus tapahtuu puolijohdetekniikalla (MEMS), jolloin käytössä on litografialla ja syväkaiverruksella tuotettuja mikrorakenteita. Tavallisia toteutuksia ovat tuningsorkutyyppiset ja resonanttiset värähtelyrakenteet. MEMS-gyrosoopit yhdistetään usein kiihtyvyysantureihin muodostamaan inertiakeskusyksiköitä (IMU).

Sovelluksia on laajasti kulutuselektroniikassa (älypuhelimet, pelikonsolit), ilmailussa ja droneissa, ajoneuvojen ajoavustimissa, kameran stabiloinnissa sekä robottien ja teollisuuden ohjauksessa. Ne tarjoavat pienen koon, alhaisen hinnan ja vähäisen tehonkulutuksen verrattuna perinteisiin pyörivän massan gyroskooppeihin.

Suorituskykymittareita ovat bias-virhe, kohina, skaalaustarkkuus ja taajuuskaista. MEMS-gyroskooppien haasteita ovat lämpöherkkyys, pitkäaikainen nollasiirtymä ja rajoitettu tarkkuus vaativissa navigointisovelluksissa; nämä kompensoidaan kalibroinnilla ja signaalinkäsittelyllä, esimerkiksi sensorifuusiolla.

Kehitys suuntautuu pienempiin rakenteisiin, integroituihin IMU-järjestelmiin, parempaan lämpökompensaatioon ja algoritmeihin, jotka parantavat hajautettujen anturien tarkkuutta reaaliaikaisessa paikannuksessa ja ohjauksessa.