高精度MEMS式陀螺儀

刊登日期:2015/7/3
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日本住友公司開發出測量角速度的陀螺儀,為採用 MEMS(微電系統)式的高精度產品。相較於機械式或是光纖式,不僅價格親切,並能夠承受震動與溫度變化,日後可望被採用於船舶、飛機等上。

陀螺儀為測量物體旋轉速度的電子構件,主要分成 MEMS式、機械式及光纖式。住友公司開發出的 MEMS式新產品「CRH02」是將矽加工成環狀,在上下側裝置上會產生磁場的磁鐵。通常電力通過矽時,會以一定幅度震動,假設再加上由左開始旋轉,此稱為「科里奧利力」,震動會朝右上開始變大,產生出磁場。物體離開磁場時,會利用電力流動的原理來測量角速度。

在將矽加工成環狀時,會置入切口,當矽在伸縮時,部分動能會轉換成熱能,變成導致誤差的原因。但因為置入切口的關係,能夠有效阻止轉換成熱能。此外,矽在旋轉時幾乎是呈現真空狀態,可減少空氣抵抗,精準地測量出矽的震動。其結果讓顯示精度的偏壓穩定性呈現每小時 0.12度,比過去產品改善了 10倍以上,水準可媲美機械式與光纖式的部份產品。加上原物料便宜,一個定價約為 20萬日元,僅是機械式與光學式的數分之一。此外,不像機械式需要定期維修,也比採用光纖的光學式要來得耐衝擊。


資料來源: 日經產業新聞 / 材料世界網編譯
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