【技术文章】MEMS陀螺仪的简单校准

硅陀螺仪及其同类加速度计产品在消费电子设备中应用日益广泛。然
而，由于数据准确性欠佳，MEMS系统却反而使得最终用户体验变得
更糟。
作者：MARK LOONEY
传统上， 陀螺仪是用于测量旋转角速率的机械器件,其常见用途
之一就是在导航系统中估算方位角。在系统中安装此类陀螺仪
时， 通常会涉及到舱壁安装的机械设计， 即机械定位螺丝系统，
以实现框架结构对齐校准。MEMS（微机电系统）陀螺仪技术
现在可以通过多种封装提供此项功能，并能够集成到 PCB（印
刷电路板）系统中。MEMS 陀螺仪采用硅结构微机械系统，支
持将运动转换为电信号的传感器功能。
尽管与之前的机械器件相比， MEMS 陀螺仪更容易集成到电子
系统中，但是仍旧需要考虑很多因素，其中包括功能、性能和
价格之间的权衡。很多系统以精准度作为主要性能指标。虽然
现成产品可满足一些设计要求，但看起来适合系统设计的陀螺
仪可能存在精准度过低问题。例如，许多器件的精准度可能参
差不齐且相去甚远，这对关键系统目标非常不利。
陀螺仪校准可以弥补这一差距，使得我们能够选用在价格、封
MEMS 陀螺仪特性特性
MEMS 陀螺仪的 理想情况下，测量已知旋转速率时，MEM 陀螺仪会产生可预
测输出。输出具有完美的线性度，并且不存在噪声和偏移。然
简单校准 而，在控制经济成本的制造过程中通常无法做到尽善尽美，因
此就需要更进一步了解 MEMS 陀螺仪误差。偏航角速度
硅陀螺仪及其同类加速度计产品在消费电子设备中应用日益广泛。然 MEMS 陀螺仪响应围绕其预定的旋转轴运动（如图 1 所示）。
而，由于数据准确性欠佳，MEMS 系统却反而使得最终用户体验变得 对于 MEMS 陀螺仪，旋转角速率的测量单位通常采用度/秒。
更糟。 对于模拟输出产品，比例因子一般为度/秒每伏或毫伏。对于
作者：MARK LOONEY 数字产品，比例因子一般为度/秒每最低有效位。

传统上，陀螺仪是用于测量旋转角速率的机械器件,其常见用途 下式提供 MEMS 陀螺仪的一种简单特性模型：
之一就