Siliziumkreisel
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MEMS-Gyroskope schaffen neue Anwendungsklasse
Durch die Miniaturisierung unhandlicher Sensoren wie Gyroskope und Accelerometer mit den Mitteln der Mikrosystemtechnik ist eine völlig neue Klasse von Anwendungen entstanden, angefangen von der Koppelnavigation für Navis in GPS-freien Bereichen bis hin zur Elektronik gegen Verwackler bei digitalen Fotoapparaten und Camcordern.
Auch Spielkonsolen profitieren von den neuen Bauelementen, können die Teilnehmer doch nun ihre Aktionen mit vollem Körpereinsatz durchführen und damit noch intensiver am virtuellen Geschehen teilhaben. Ausgerüstet mit 6 DOF Inertial Motion Units im Uhrmacherformat werden die Eingabe- Devices der Zukunft auf jede Bewegung reagieren und diese in dreidimensionale PCWelten umsetzen - drahtlos natürlich.
MEMS Gyroskope
Die Gyroskope des Siliziumzeitalters haben nichts mehr mit den kardanisch aufgehängten Kreiseln früherer Zeiten gemein. Elemente im Mikrometerbereich werden in mechanische Schwingung versetzt und ihre Bewegungsvektoren unter dem Einfluss der Corioliskraft gemessen. Die Sensoren sind äußerst klein, robust und können wie Halbleiter- ICs verbaut werden.
Zweiachsige Gyroskope von Invensense
Die Invensense Gyroskope der ersten Generation sind 2-achsig ausgelegt, äußerst robust mit Schockfestigkeiten von über 5000g und mit verschiedenen Empfindlichkeiten zur Adressierung unterschiedlicher Anwendungen zu beziehen. Die ICs sind im QFN40-Gehäuse verpackt und haben Abmessungen von 6 x 6 mm2 bei einer Bauhöhe von 1.5 mm. Über die Ausgänge OutX und OutY liefert der Baustein analoge Spannungen, die äquivalent zur jeweiligen Drehrate sind.
Die Ausgänge haben ihren Nullpunkt bei 1,5 Volt und liefern zum Beispiel im Fall des IDG-1000 je Grad/sec Drehrate eine Spannung von +/- 2mV mit einem Maximalanschlag von +/- 1000 mV. In der Regel wird zur weiteren Verarbeitung der Signale eine Digitalisierung benötigt - Invensense empfiehlt dabei mindestens 12bit Auflösung zu verwenden, besser aber noch 14bit, um die Möglichkeiten der kleinen Gyroskope wirklich voll auszuschöpfen.
