从20世纪80年代开始,德、美、俄、法等国家和一些大型公司相继开展硅微加速度计、硅微陀螺仪等微型惯性的研究,并通过对组合多种微型惯性元器件的研究,应用于很多领域。瑞典致力于把研究成果推向民用领域,让全民能感觉到科技带来的力量,在一定程度上也给科研研究人员一定的鼓励和支持,这样使得MEMS全面覆盖和广泛应用。美国高等研究计划局近年来资助的MEMS项目的主要研究单位:Draper实验室、Liton公司和Kearfortt导航公司,在MEMS研究上也取得了可喜的研究成果。具有代表性的是美国的模拟器件公司和NJM公司分别应用与汽车防撞和捷联惯性导航系统中。微型硅陀螺仪和微型加速度计的商品在各性能上都有显著地提高,但还需提高精度。
作为惯性器件的重要分支,MEMS惯性传感器以其独特的的加工工艺区别于其它惯性传感器。相对于传统的惯性器件提高了可靠性、削减了制造成本、提高了惯性器件的使用寿命等。在工艺方面还能减轻重量、更易与其他元器件集成、能大批量生产的特点。MEMS惯性器件的性能提高速度很快,毕竟硅微加工技术出现的较晚,但相比成熟已久的气浮,液浮机械陀螺仪还有光纤、激光等那些依靠光学原理开发的光学陀螺仪还存在一定的差距。
国内MEMS发展概况
我国对微惯性传感器的研制工作起步比较晚,在九十年代初期,以清华大学为首的各大高校以及以中科院为首的各大研究所加大力度对微惯性器件的研制工作。在国家强有力的扶持下和各科研所各大高校的科研人员的共同努力下,以微机械加速度计与微机械陀螺仪为首的微惯性器件都取得了可喜的进展,在精度方面:微加速度计的精度已达到1 mg,但是微机械陀螺仪还有许多技术难点还需进一步是研究和突破,有望的未来几年内能得到进一步的提高。加速度计和陀螺仪组合的微惯性器件的研究基本上还处于摸索阶段,也正努力步入实验性阶段,在应用领域也非常少,在此方面还需下大功夫,努力减少跟欧美国家的差距。“十五”期间,国家863计划把MEMS的应用研究列为重点发展项目,“微型机电系统MEMS技术和产业”作为国家重点扶持项目,而微惯性系统是MEMS中重点发展的领域。得到国家支持后,我相信在不久的将来MEMS的发展和应用将会取得举世瞩目的成就。
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