利用MEMS惯性感测技术实现应用变革(2)

加速感测用于功率管理

在早期，加速度感测技术被用于检测运动和位置变化。利用MEMS加速计可以感测到设备被拿起或放下，当检测到这两种动作时就可以发出一个中断信号来自动控制电源的开和关功能。不同的功能组合可被保持在激活状态，或者被置于低功耗状态。对用户来说，这种由运动检测控制的开/关功能是受欢迎的，因为它避免了用户的重复动作。另外，它们实现了功率管理，能使设备在下次充电或更换电池之前有更长的使用时间。带背光LCD的智能遥控器是众多可能的应用之一。

另一种使用加速计来感测运动和产生中断信号的应用，则是用于军事或公共安全人员的无线通信设备。为保证通信的安全，当该设备被使用者卸下或放起来后，下次使用前必须再次进行身份认证。对便携或小外形的设计来说，上面这些应用需要采用只需要很小电流的加速度计，最多几个微安(μA)就够了。

运动感测的另一种应用是在医疗设备中，例如自动外部除颤器(AED)。典型地AED被设计用来产生一次震动以使病人的心脏重新跳动。当失败时，必须进行徒手心肺复苏(CPR)。一位经验不足的救助者也许没有用到足够大的力压病人胸口以获得有效CPR。在AED接触胸部的垫子内嵌入加速计，就可通过测量垫子移动的距离来告诉救助者适当压力的大小。

震动感测用于监控和节能

震动的轻微变化可以用于了解轴承磨损、机械部件未对准以及包括工业设备在内的其它机械问题。具有很高带宽的小型MEMS加速计是监控马达、风扇和压缩机内震动的理想产品。如果能够进行预测性的维护，可以使制造厂商避免损坏昂贵的设备，以及避免那些可能导致降低生产效率的代价高昂的故障。

测量设备的震动变化也可用于检测机械是否被设置在高能效的工作方式。如果不加以校正，低能效的运转可能会损害公司的绿色制造计划，使得电费飙升，甚至最终还会导致设备损坏。

冲击感测用于手势识别及更多其它应用

在许多笔记本电脑中都能看到的磁盘驱动器保护装置是目前众多冲击感测应用中使用最广泛的一种。加速计检测微小的g力，从而判别出笔记本是放下还是跌落，g力的变化是冲击事件的发生前兆，其后果可能就是笔记本撞向地板。在检测到跌落状态后的数毫秒之内，系统指示硬盘读写头归位。在撞击期间，读写头的归位能中止与磁盘的接触，从而预防硬盘损坏和避免数据损失。

手势识别接口是这种类型惯性感测的一种有大好前景的新应用。采用预先定义的手势(例如点击/双击或晃动)，用户可以激活不同功能或调整工作模式。手势识别使那些物理按钮和开关难以操作的设备更便于使用。无按钮设计能减少总的系统成本，还能提高终端产品的耐用性，如水下照相机，如果采用物理按钮会导致水从按钮周围缝隙渗入照相机机身。

小外形消费电子产品只是基于加速计的手势识别技术能大显身手的一种应用领域。由于MEMS加速计极小的尺寸和低功率，利用MEMS加速计的点击接口能够成为穿戴式和可植入医疗设备(如药物传输泵和助听器)的绝佳选择。

倾斜感测用于高精度应用

倾斜感测在手势识别接口应用领域也有巨大潜力。例如，在建筑或工业检查设备等应用中，也许人们更倾向于单手操作。另一只没有操作设备的手可以腾出来控制桶或操作员站立的平台，或者出于安全考虑抓住绳索。操作员可以简单旋转探针或设备来调整它的设置。

在这种情况下，3轴加速计可以像感测倾斜度那样感测出“旋转度”：在存在重力的状态下测量倾斜的低速变化、检测重力矢量的变化，以及确定方向是顺时针还是逆时针。倾斜检测也可以与点击(冲击)识别结合使用，以便操作员能以单手控制设备的更多功能。

设备的位置补偿是倾斜测量的另一重大应用领域。以GPS(全球定位系统)或移动电话中的电子指南针为例，有一个众所周知的难题就是当指南针的放置没有与地球表面平行时，会得到错误指向。

工业称是另一个例子。在这种应用中，必须计算一个装有东西的桶相对地球的倾斜度以便精确得出重量。压力传感器(例如用于汽车和工业机械中)同样受重力作用的影响，这些传感器包含偏移变化取决于传感器安装位置的膜片。在所有这些情况下，MEMS加速计执行必要的倾斜度感测，以便进行误差补偿。