QMEMS陀螺仪结构及工作原理浅析

在谈EPSON陀螺仪之前，先让我们了解一下陀螺仪的原理和历史。

早期的陀螺仪是一种机械装置，主要部分是一个对旋转轴以极高角速度旋转的转子，转子装在一支架内;在通过转子中心轴XX1上加一内环架，那么陀螺仪就可环绕平面两轴作自由运动;然后，在内环架外加上一外环架;这个陀螺仪有两个平衡环，可以环绕平面三轴作自由运动，就是一个完整的陀螺仪。

图1：陀螺仪结构图

在 现在常见的智能手机、游戏手柄等设备里面的是微机械陀螺仪(MEMS陀螺仪)，MEMS陀螺仪利用科里奥利力—旋转物体在有径向运动时所受到的切向力。通 过给径向上的电容板加震荡启动电压使物体做径向运动，横向的科里奥利力运动带来的电容变化，因为科里奥利力正比于角速度，所以测量电容的变化可以计算出角速度。

图2：科里奥利力

EPOSN陀螺仪采用了QMEMS陀螺仪，即石英晶体(QUARTZ) 微机械(MEMS)陀螺仪。所谓QMEMS是指那些对石英原料使用精密加工(光刻)技术，集结了机械、电子、光学、化学等相关的各种功能，具备高精度、高稳定性等附加价值的晶体元器件。