中國(guó)MEMS陀螺儀應(yīng)用及市場(chǎng)需求空間測(cè)算研究報(bào)告

• 陳觀秋 2023年3月29日 來(lái)源：百度 237 7
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MEMS陀螺儀具有體積小、重量輕、環(huán)境適應(yīng)性強(qiáng)、價(jià)格低、易于大批量生產(chǎn)等特點(diǎn)，率先在汽車(chē)和消費(fèi)電子領(lǐng)域得到了大量應(yīng)用。隨著性能的進(jìn)一步提高，MEMS陀螺儀應(yīng)用也被拓展到了工業(yè)、航空航天等領(lǐng)域，使得慣性系統(tǒng)應(yīng)用領(lǐng)域大為擴(kuò)展。

MEMS陀螺儀具有體積小、重量輕、環(huán)境適應(yīng)性強(qiáng)、價(jià)格低、易于大批量生產(chǎn)等特點(diǎn)，率先在汽車(chē)和消費(fèi)電子領(lǐng)域得到了大量應(yīng)用。隨著性能的進(jìn)一步提高，MEMS陀螺儀應(yīng)用也被拓展到了工業(yè)、航空航天等領(lǐng)域，使得慣性系統(tǒng)應(yīng)用領(lǐng)域大為擴(kuò)展

一、MEMS陀螺儀基本情況

陀螺儀是測(cè)量載體相對(duì)空間角速率的傳感器，可以感知和測(cè)量載體的角運(yùn)動(dòng)狀態(tài)和變化，MEMS陀螺儀的核心是一顆微機(jī)械(MEMS)芯片，一顆專(zhuān)用控制電路(ASIC)芯片及應(yīng)力隔離封裝。

MEMS陀螺儀工作原理為：采用半導(dǎo)體加工技術(shù)在硅晶圓上制造出的MEMS芯片，在ASIC芯片的驅(qū)動(dòng)控制下感應(yīng)外部待測(cè)信號(hào)并將其轉(zhuǎn)化為電容、電阻、電荷等信號(hào)變化，ASIC芯片再將上述信號(hào)變化轉(zhuǎn)化成電學(xué)信號(hào)，最終通過(guò)封裝將芯片保護(hù)起來(lái)并將信號(hào)輸出，從而實(shí)現(xiàn)外部信息獲取與交互的功能。

陀螺儀早在上世紀(jì)初便開(kāi)始被使用，早期作為尋北儀應(yīng)用于航海導(dǎo)航，后來(lái)被廣泛應(yīng)用于航空航天、飛機(jī)導(dǎo)航、導(dǎo)彈控制等軍工領(lǐng)域，以及包括石油鉆探、礦山隧道等在內(nèi)的特定工業(yè)領(lǐng)域。近年來(lái)隨著技術(shù)的不斷進(jìn)步，陀螺儀在消費(fèi)電子設(shè)備上扮演著越來(lái)越重要的角色，才逐漸被大眾所熟知。

MEMS陀螺儀發(fā)展于20世紀(jì)80年代，指的是用微機(jī)械加工工藝制造的陀螺儀，目前主流是振動(dòng)式，原理與轉(zhuǎn)子式有所不同，主要利用科里奧利力原理(在旋轉(zhuǎn)體系中進(jìn)行直線運(yùn)動(dòng)的質(zhì)點(diǎn)由于慣性相對(duì)于旋轉(zhuǎn)體系會(huì)產(chǎn)生直線運(yùn)動(dòng)的偏移，這個(gè)導(dǎo)致偏移產(chǎn)生的“虛擬”力便被稱(chēng)為科里奧利力)，通過(guò)振動(dòng)來(lái)誘導(dǎo)和探測(cè)科里奧利力，從而對(duì)角速度進(jìn)行測(cè)量。根據(jù)測(cè)量原理的不同，主要包括框架式角振動(dòng)陀螺、音叉式梳狀諧振陀螺、振動(dòng)輪式硅微陀螺等。

MEMS陀螺儀的發(fā)展印證了MEMS行業(yè)的特性，陀螺儀從早期的機(jī)械裝置，借助成熟的半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)鏈，進(jìn)化到由微機(jī)械裝置和集成電路組合構(gòu)成的一塊“芯片”。雖然精度水平比較低，但是瑕不掩瑜。通過(guò)結(jié)合其他傳感器的數(shù)據(jù)以及算法上的改進(jìn)，其精度足以滿足大多數(shù)的消費(fèi)級(jí)應(yīng)用、得益于其極低的成本和功耗，極小的體積和質(zhì)量，集成方便和數(shù)據(jù)輸出簡(jiǎn)單的特性，MEMS陀螺儀在消費(fèi)級(jí)市場(chǎng)受到極大的歡迎。

二、MEMS陀螺儀應(yīng)用狀況

MEMS陀螺儀具有體積小、重量輕、環(huán)境適應(yīng)性強(qiáng)、價(jià)格低、易于大批量生產(chǎn)等特點(diǎn)，率先在汽車(chē)和消費(fèi)電子領(lǐng)域得到了大量應(yīng)用。隨著性能的進(jìn)一步提高，MEMS陀螺儀應(yīng)用也被拓展到了工業(yè)、航空航天等領(lǐng)域，使得慣性系統(tǒng)應(yīng)用領(lǐng)域大為擴(kuò)展。

MEMS陀螺儀具有小型化、高集成、低成本的優(yōu)勢(shì)，解決了第一、二代陀螺儀體積質(zhì)量大、成本高的不足，并隨著精度和穩(wěn)定性的持續(xù)提升，在陀螺儀市場(chǎng)中占據(jù)了重要的位置。高性能MEMS陀螺儀正逐漸替代光纖陀螺儀、激光陀螺儀的部分下游應(yīng)用，產(chǎn)品微型化更適應(yīng)行業(yè)發(fā)展趨勢(shì)，且國(guó)產(chǎn)替代優(yōu)勢(shì)明顯。

據(jù)中研產(chǎn)業(yè)研究院《2022-2027年中國(guó)MEMS陀螺儀應(yīng)用及市場(chǎng)需求空間測(cè)算研究報(bào)告》分析：

我國(guó)MEMS陀螺儀產(chǎn)業(yè)起步較晚，我國(guó)的MEMS傳感器產(chǎn)品多處于技術(shù)相對(duì)成熟、市場(chǎng)格局相對(duì)穩(wěn)定的傳統(tǒng)MEMS應(yīng)用領(lǐng)域，而新興領(lǐng)域的MEMS陀螺儀產(chǎn)品在測(cè)量精度、響應(yīng)時(shí)間、穩(wěn)定性、可靠性等方面與國(guó)外差距較大，尚未形成具有市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力、較為完善的產(chǎn)品系列，產(chǎn)品結(jié)構(gòu)略顯單薄。

MEMS陀螺儀本來(lái)是作為一種導(dǎo)航和定位的工具的，如今它已經(jīng)應(yīng)用在生活的方方面面，其實(shí)是相當(dāng)于把它當(dāng)做了一種傳感器使用。隨著MEMS技術(shù)的發(fā)展，陀螺儀也會(huì)與很多器件一起使用，讓產(chǎn)品更加聰明， MEMS陀螺儀在消費(fèi)電子領(lǐng)域的作用也越來(lái)越大。

傳統(tǒng)的慣性陀螺儀主要是指機(jī)械式的陀螺儀，機(jī)械式的陀螺儀對(duì)工藝結(jié)構(gòu)的要求很高，結(jié)構(gòu)復(fù)雜，它的精度受到了很多方面的制約。自從上個(gè)世紀(jì)七十年代以來(lái)，現(xiàn)代陀螺儀的發(fā)展已經(jīng)進(jìn)入了一個(gè)全新的階段。

三、MEMS陀螺儀市場(chǎng)需求

目前，中國(guó)MEMS陀螺儀產(chǎn)業(yè)尚處于起步階段。陀螺儀器件的發(fā)展共經(jīng)歷四個(gè)階段，呈現(xiàn)出高精度、小型化、可靠性強(qiáng)的發(fā)展趨勢(shì)。未來(lái)基于現(xiàn)代量子力學(xué)技術(shù)的核磁共振陀螺儀、原子干涉MEMS陀螺儀，將向更高精度、更可靠陀螺儀發(fā)展歷史。

得益于半導(dǎo)體行業(yè)成熟的產(chǎn)業(yè)鏈，MEMS陀螺儀從提出概念到量產(chǎn)使用僅花費(fèi)了五六年時(shí)間。MEMS陀螺儀在早期憑借著成本低、體積小等絕對(duì)優(yōu)勢(shì)，使得很多之前未曾被考慮過(guò)的軍事和商業(yè)的應(yīng)用方向出現(xiàn)，例如開(kāi)始在一些成本要求較低的短程炮彈中加入制導(dǎo)系統(tǒng)。

不過(guò)，MEMS陀螺儀真正迎來(lái)爆發(fā)是在智能手機(jī)時(shí)代，目前已被廣泛應(yīng)用于手機(jī)、游戲機(jī)、無(wú)線鼠標(biāo)、數(shù)碼相機(jī)、智能可穿戴設(shè)備、玩具級(jí)無(wú)人機(jī)等產(chǎn)品中。預(yù)計(jì)未來(lái)隨著物聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展，智能硬件進(jìn)一步得到推廣，其需求將出現(xiàn)高速增長(zhǎng)。

想要了解更多MEMS陀螺儀行業(yè)詳情分析，可以點(diǎn)擊查看中研普華研究報(bào)告《2022-2027年中國(guó)MEMS陀螺儀應(yīng)用及市場(chǎng)需求空間測(cè)算研究報(bào)告》。報(bào)告根據(jù)MEMS陀螺儀行業(yè)的發(fā)展軌跡及多年的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，對(duì)中國(guó)MEMS陀螺儀行業(yè)的內(nèi)外部環(huán)境、行業(yè)發(fā)展現(xiàn)狀、產(chǎn)業(yè)鏈發(fā)展?fàn)顩r、市場(chǎng)供需、競(jìng)爭(zhēng)格局、標(biāo)桿企業(yè)、發(fā)展趨勢(shì)、機(jī)會(huì)風(fēng)險(xiǎn)、發(fā)展策略與投資建議等進(jìn)行了分析，并重點(diǎn)分析了我國(guó)MEMS陀螺儀行業(yè)將面臨的機(jī)遇與挑戰(zhàn)，對(duì)MEMS陀螺儀行業(yè)未來(lái)的發(fā)展趨勢(shì)及前景作出審慎分析與預(yù)測(cè)。是MEMS陀螺儀企業(yè)、學(xué)術(shù)科研單位、投資企業(yè)準(zhǔn)確了解行業(yè)最新發(fā)展動(dòng)態(tài)，把握市場(chǎng)機(jī)會(huì)，正確制定企業(yè)發(fā)展戰(zhàn)略的必備參考工具，極具參考價(jià)值。

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  2022-2027年中國(guó)MEMS陀螺儀應(yīng)用及市場(chǎng)需求空間測(cè)算研究報(bào)告

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