MEMS加速度計來提升工業應用精度

現如今汽車安全系統推動了MEMS慣性傳感器技術的發展。大批與汽車安全系統相關的應用促進了對MEMS制造技術，封裝概念質量保證系統以及設計方案創新等方面的巨大投資。

包括游戲平臺以及許多移動手持應用。此外，MEMS傳感器還發現了其他日益增多的工業應用，包括車間安全系統。其中設備位置傳感，碰撞檢測，防止吊車舉起時翻車等都是車間安全系統方面的應用實例，所有這些都得益于MEMS加速計。

車間安全系統的任務是檢測潛在的危險操作條件，但不能影響正常的操作。其中最為重要的就是用來檢測危險操作條件的傳感方案的精度。與其他絕大多數技術方案一樣MEMS加速計也存在成本性能之間的折中。對于汽車和商用應用來說，以最低成本來實現適度的性能即可。但對于一些工業應用，例如車間安全系統，則要求較高的精度。

在這種應用中，可靠性，方便性以及方案的元器件成本都很重要。隨著高集成度和更精密的加速計產品的出現，系統設計師需要了解零件是如何校準的，因為這決定著他們是購買這些校準方案還是開發自己的校準程序。

校準的目的和必要性對于許多MEMS慣性傳感器用戶來說，校準為他們的傳感方案提供了改進性能和折中系統成本的機會而性能目標則由能夠為用戶增值的終端系統性能需求所驅動。例如，高精度意味著防翻轉系統在確定吊車的極限時無需過補償。精度水平的最佳優化能夠擴大吊車的服務范圍，或起吊更重的載荷，且沒有翻車的危險。所以，在安全傳感系統中優化性能的底線就是能夠為總系統增值。與校準相關的成本增加包括直接的材料成本和投資成本（校準設備夾具和工程開發成本），不過這些成本將被可預期的系統產品的批量所攤薄。任何校準過程的顯要目標都是實現價值更高的性能，同時控制相關的成本。對于許多MEMS慣性傳感器用戶，校準為他們的傳感方案提供了改進性能和折中系統成本的機會。

一個MEMS校準方案的開發可以分為四個簡單階段：

1.?確立性能目標

2.?確定校準需求

3.?設計校準工藝

4.?實現校準規則為加速計校準確立有價值的性能目標將為整個研發過程定調。首先，這些目標將指導傳感器的選擇，其次，將為分析過程提供指導，而這些分析過程將確定需要校準的行為，最終將決定校準過程的復雜度。這是很關鍵的，因為過度追求高于所需將導致過高的成本和開發時間。于是很明顯，這要求開發商及早了解加速計傳感系統對最終系統性能目標的影響。盡管這種早期投資看起來是不方便的，但它卻會導致更好的性能并創造更多的創新機會。本討論將著重于當校準綜合誤差小于1%時需要考慮的領域。lw