4 Рекомендации по выбору

4.1 Выбор технологии

На первом этапе процесса выбора необходимо определить тип предполагаемых измерений. Для измерения с помощью акселерометра используются три известные технологии. Пьезоэлектрические акселеромет­ры (ПЭА) — наиболее широко применяемые устройства в приложениях по тестированию и измерениям. Эти устройства работают в очень широком диапазоне частот (от нескольких Гц до 30 кГц) и имеют различную чувствительность, вес, размеры и форму. ПЭА имеют зарядовый выход или выход по напряжению и применяются для измерения вибраций и ударов.  Пьезорезистивные акселерометры (ПРА), как правило, имеют очень низкую чувствительность, поэтому исполь­зуются для измерения ударного ускорения и в меньшей степени — при измерении вибраций. Их также широко применяют в испытаниях на ударную прочность при столкновении с препятствием. ПРА функционируют в широкой полосе частот (от нескольких сотен Гц до более чем 130 кГц), при этом их амплитудно-частотная характеристика (АЧХ) может начинаться от 0 Гц (т.н. DC-датчики) или оставаться неизменной, что позволяет измерять сигналы большой продолжительности. Ёмкостные акселерометры (ЕА) относятся к устройствам с применением новейших технологий. Как и у пьезорезистивных акселерометров, их АЧХ начинается от 0 Гц. Такие акселерометры имеют высокую чувствительность, узкую полосу пропускания (15…3000 Гц) и высокую температурную стабильность. Погрешность чувствительности в диапазоне рабочих температур до 180°C не превышает 1,5%. ЕА используются для измерений низкочастотных вибраций, движения и установившегося ускорения.

4.2 Тип измеряемых параметров

Измерения разделяются на четыре следующие категории. Вибрация. Объект вибрирует, если он производит колебательные движения относительно положения равновесия. Вибрацию измеряют в транспортной и авиакосмической промышленностях, а также в промышленном производстве. Ударное ускорение. Измеряемый объект может подвергнуться внезапному механическому воздействию. Ударный импульс поступает от взрыва, молотка или в результате столкновения с другим объектом. Движение. Измерение медленного перемещения в течение долей секунды до нескольких минут, например перемещение руки робота или подвески автомобиля. Сейсмические вибрации. Измерение низкочастотных колебаний, приводящих к незначительному изменению положения тела. Такие измерения требуют специализированных малошумящих акселерометров с высокой разрешающей способностью. Акселерометры для сейсмических исследований измеряют движение мостов, полов, а также сейсмовибрации.

5 Мировые лидеры по продаже акселерометров

Таблица 2. Динамика доходов основных производителей МЭМС продукции для сектора бытовой электроники и мобильных устройств

Производитель	Доход с продаж в 2006 г., млн долл.	Доход с продаж в 2007 г., млн долл.	Доход с продаж в 2008 г., млн долл.	Прирост в 2007-2008 гг., %	Доминирующий тип МЭМС-продукции
STMicroelectronics	30,6	96,8	221,2	128	Акселерометры, гироскопы
Analog Devices	43,6	74,7	68,9	-8	Акселерометры, гироскопы
Epson Toyocom	13,2	35,9	62,2	73	Гироскопы и МЭМС-генераторы
Panasonic	39,3	46,4	49,2	6	МЭМС-гироскопы
Avago Technologies	103,9	143,5	210,9	47	Пьезоакустические МЭМС-фильтры
Texas Instruments	457,4	305,0	174,9	-43	Микрозеркальные DLP-модуляторы для проекционных телевизоров задней проекции
Knoles	82,8	93,7	119,8	28	МЭМС-микрофоны

5.1 Микроэлектромеханические системы (МЭМС) компании STMicroelectronics

Большая популярность МЭМС-акселерометров и гироскопов обусловлена их широким потенциалом для использования как в бытовой, так и в промышленной технике. МЭМС-датчики широко применяются и в автомобильной промышленности для управления подушками безопасности, и в охранной сигнализации, в навигационных системах для исчисления пройденного пути или определения маршрута следования. С 2008 г. компания STMicroelectronics занимает лидирующие позиции в производстве МЭМС-датчиков движения для портативной и бытовой электроники, охранных, автомобильных и навигационных систем.

В настоящее время STMicroelectronics — мировой лидер в производстве МЭМС-акселерометров (см. табл. 2). Компания выпускает датчики на базе 200- мм кремниевых пластин, что обеспечивает более низкую себестоимость, по сравнению с конкурентами.