MEMS是什么呢？MEMS（Micro Electro Mechanical systems，微電子機械系統(tǒng)）是建立在微米/納米技術基礎上的前沿技術，其是一種可對微米/納米材料進行設計、加工、制造、測量和控制的技術。它可將機械構件、光學系統(tǒng)、驅動部件、電控系統(tǒng)集成為一整體單元的微型系統(tǒng)。

　　與傳統(tǒng)的利用角動量守恒原理的陀螺儀相比，MEMS陀螺儀使用了不同的工作原理。傳統(tǒng)的陀螺儀是一個不停轉動的物體，其轉軸的指向不隨承載它的支架旋轉而變化。要把這樣一個不停轉動的沒有支撐的能旋轉的物體用微機械技術在硅片襯底上加工出來，顯然難上加難。為此，MEMS陀螺儀在基于傳統(tǒng)陀螺儀特性的基礎上利用科里奧利力來實現了設備的小型化。

　　科里奧利力（Coriolis force）也就時常說的哥里奧利力、科氏力，它是對旋轉體系中進行直線運動的質點由于慣性相對于旋轉體系產生的直線運動的偏移的一種描述，其來自于物體運動所具有的慣性，由于地球自轉運動而作用于地球上運動質點的偏向力就是這樣的代表，地轉偏向力有助于解釋一些地理現象，如河道的一邊往往比另一邊沖刷得更厲害。

　　MEMS陀螺儀是科里奧利力的最常見應用，MEMS陀螺儀利用科里奧利力（旋轉物體在徑向運動時所受到的切向力），旋轉中的陀螺儀可對各種形式的直線運動產生反映，通過記錄陀螺儀部件受到的科里奧利力可以進行運動的測量與控制。為了產生這種力，MEMS陀螺儀通常安裝有兩個方向的可移動電容板，“徑向的電容板加震蕩電壓迫使物體作徑向運動，橫向的電容板測量由于橫向科里奧利運動帶來的電容變化?！边@樣，MEMS陀螺儀內的“陀螺物體”在驅動下就會不停地來回做徑向運動或震蕩，從而模擬出科里奧利力不停地在橫向來回變化的運動，并可在橫向作與驅動力差90°的微小震蕩。這種科里奧利力好比角速度，所以由電容的變化便可以計算出MEMS陀螺儀的角速度。

　　三軸角速度與旋轉速率成正比

　　以意法半導體的MEMS陀螺儀為例，其核心元件是一個微加工機械單元，在設計上按照一個音叉機制運轉（音叉機制的工作原理是通過安裝在音叉基座上的一對壓電晶體使音叉在一定共振頻率下振動，當音叉開關的音叉與被測介質相接觸時，音叉的頻率和振幅將改變，音叉開關的這些變化由智能電路來進行檢測，處理并將之轉換為一個開關信號）。電機驅動部分通過靜電驅動方法，使機械元件前后振蕩，產生諧振，利用科里奧利力把角速率轉換成一個特定感應結構的位移，兩個正在運動的質點向相反方向做連續(xù)運動。只要從外部施加一個角速率，就會出現一個力，力的方向垂直于質點的運動方向。產生的力使感應質點發(fā)生位移，位移大小與所施加的加速度速率大小成正比，位于旁邊的傳感器就能感應出在定子和轉子之間引起的電容變化，從而實現操控功能。并且，由于在控制電路內部嵌入了先進的電源關斷功能，可以在不需要傳感器功能的時候關閉整個傳感器，或讓其進入深度睡眠模式，便可大幅降低陀螺儀的總功耗。從而像手機等便攜式設備就會由此獲得更長的續(xù)航時間。

　　三軸陀螺儀技術原理

　　三軸陀螺儀也叫“微機械陀螺儀”，而“微機械陀螺儀”也可稱作“MEMS陀螺儀”，即同時測定6個方向的位置，移動軌跡，加速。單軸的只能測量一個方向的量，也就是一個系統(tǒng)需要三個陀螺儀，而3軸的一個就能替代三個單軸的。3軸的體積小、重量輕、結構簡單、可靠性好，是激光陀螺的發(fā)展趨勢。

　　三軸陀螺儀最大的作用就是“測量角速度，以判別物體的運動狀態(tài)，所以也稱為運動傳感器“，換句話說，這東西可以讓我們的設備知道自己“在哪兒和去哪兒”（where they are or where they are going）！

　　如：芯片內部含有一塊微型磁性體，可以在設備進行旋轉運動時產生的科里奧力作用下向X，Y，Z三個方向發(fā)生位移，利用這個原理便可以測出手機的運動方向。而芯片核心中的另外一部分則可以講有關的傳感器數據轉換為設備可以識別的數字格式，所以，當該系統(tǒng)運行時，無論你將設備上移或者甩動，里面的芯片接受指令就會向設備的CPU傳輸數據，使得設備能夠做出正確的回應。

　　加速傳感器

　　加速度計是慣性導航和慣性制導系統(tǒng)的基本測量元件之一，加速度計本質上是一個振蕩系統(tǒng)，安裝于運動載體的內部，可以用來測量載體的運動加速度。

　　MEMS加速度計工作原理：

　　當加速度計連同外界物體（該物體的加速度就是待測的加速度）一起作加速運動時，質量塊就受到慣性力的作用向相反的方向運動。質量塊發(fā)生的位移受到彈簧和阻尼器的限制，通過輸出電壓就能測得外界的加速度大小。