導(dǎo)讀：陀螺儀與加速計(jì)最大的不同是，陀螺儀的量測(cè)數(shù)據(jù)比較偏向斜度、偏航等動(dòng)態(tài)信息，反而與重力、線性動(dòng)作感測(cè)數(shù)據(jù)無關(guān)，陀螺儀多在偵測(cè)物體水平改變狀態(tài)時(shí)較能達(dá)到效用，無法如加速度計(jì)對(duì)于物體移動(dòng)或移動(dòng)動(dòng)能具較高的感測(cè)能力。而加速度計(jì)與之相反，因而將加速度計(jì)與陀螺儀整合，應(yīng)用價(jià)值將大幅提升。
MEMS陀螺儀目前廣泛用在數(shù)字相機(jī)的電子防震設(shè)計(jì)、筆記型計(jì)算機(jī)的硬盤防摔落動(dòng)態(tài)保護(hù)、3D空間鼠標(biāo)、數(shù)字電子羅盤、汽車的電子穩(wěn)定控制(Electronic Stabilty Program；ESC/ESP)等系統(tǒng)設(shè)計(jì)之中，或是搭配自動(dòng)控制系統(tǒng)、機(jī)器人控制手臂之動(dòng)態(tài)平衡設(shè)計(jì)方案中。
有趣的是，目前多數(shù)以加速度計(jì)搭配陀螺儀通常經(jīng)過整合設(shè)計(jì)、來建構(gòu)可進(jìn)行動(dòng)態(tài)追蹤與捕捉3D空間的完整運(yùn)動(dòng)軌跡，而取得3D動(dòng)態(tài)軌跡后，除可實(shí)時(shí)產(chǎn)生定位數(shù)據(jù)供用戶搭配系統(tǒng)操控的人機(jī)接口應(yīng)用外，也可以提供更高精細(xì)度的動(dòng)態(tài)數(shù)據(jù)，讓體感控制、動(dòng)態(tài)感測(cè)的反饋操控表現(xiàn)更為細(xì)致，讓系統(tǒng)提供更具現(xiàn)場(chǎng)感受的用戶使用體驗(yàn)。
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以現(xiàn)有的陀螺儀MEMS組件為例，MEMS陀螺儀(Gyroscope)又名角速度計(jì)，其實(shí)MEMS陀螺儀的核心組件，是一組經(jīng)過硅制程的微加工機(jī)械組合，在硅結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)上為參照一組如同音叉機(jī)制的運(yùn)轉(zhuǎn)結(jié)構(gòu)，其應(yīng)用裝置的角速度感測(cè)，其工作原理為由相互正交之振動(dòng)與轉(zhuǎn)動(dòng)導(dǎo)致的交變科里奧利力，至于振動(dòng)的物體由柔軟之彈性結(jié)構(gòu)懸掛于基座上，MEMS陀螺儀整體動(dòng)力學(xué)系統(tǒng)，是由2D彈性阻尼系統(tǒng)整合，系統(tǒng)中的振動(dòng)和轉(zhuǎn)動(dòng)所產(chǎn)生的科里奧利力將角速度之能量轉(zhuǎn)移至傳感模式，角速率轉(zhuǎn)換為特定感應(yīng)結(jié)構(gòu)的直向位移，透過MEMS的結(jié)構(gòu)進(jìn)而取得變化量的感測(cè)信息。
至于陀螺儀與加速計(jì)最大的不同是，陀螺儀的量測(cè)數(shù)據(jù)比較偏向斜度、偏航等動(dòng)態(tài)信息，反而與重力、線性動(dòng)作感測(cè)數(shù)據(jù)無關(guān)，陀螺儀多在偵測(cè)物體水平改變狀態(tài)時(shí)較能達(dá)到效用，無法如加速度計(jì)對(duì)于物體移動(dòng)或移動(dòng)動(dòng)能具較高的感測(cè)能力。相反的，加速度計(jì)可在偵測(cè)物體移動(dòng)狀態(tài)具較高實(shí)用效益，但卻無法感測(cè)物體的小幅角度改變。因而將加速度計(jì)與陀螺儀整合，即可讓動(dòng)態(tài)感測(cè)系統(tǒng)同時(shí)具備直向速度與轉(zhuǎn)動(dòng)數(shù)據(jù)的感測(cè)信息，讓動(dòng)態(tài)感測(cè)系統(tǒng)的偵測(cè)范圍更全面、完整。
在MEMS的節(jié)能設(shè)計(jì)方面，在系統(tǒng)毋須使用動(dòng)態(tài)感測(cè)應(yīng)用時(shí)，MEMS可以搭配關(guān)閉部分功能達(dá)到高效節(jié)能效用。例如，在陀螺儀設(shè)計(jì)方案中，可將陀螺儀的傳遞訊號(hào)與調(diào)節(jié)電路區(qū)分為馬達(dá)驅(qū)動(dòng)部份、加速傳感器感應(yīng)電路兩大部份，馬達(dá)驅(qū)動(dòng)部份為利用靜電驅(qū)動(dòng)的原理令機(jī)械組件產(chǎn)生前／后振蕩，產(chǎn)生感測(cè)過程所需的諧振作用，至于感應(yīng)部份為利用量測(cè)系統(tǒng)電容變化量，來取得科里奧利力的數(shù)值變化，于對(duì)應(yīng)感應(yīng)質(zhì)點(diǎn)上所生成的微弱位移數(shù)據(jù)，將角速率變化量，轉(zhuǎn)換成對(duì)比角速度變化量之對(duì)應(yīng)模擬訊號(hào)(或數(shù)字訊號(hào))輸出。
