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- ELETTRONICA OGGI 433 - GENNAIO/FEBBRAIO 2014
COMPONENTS
MEMS
Meglio i giroscopi MEMS
o in fibra ottica?
P
er definizione un giroscopio è un dispositivo
capace di mantenere il suo asse principale
orientato in una direzione fissa grazie a un siste-
ma che consente di conservare il momento ango-
lare in tutte le direzioni spaziali qualunque siano i
movimenti compiuti dal telaio di supporto. I primi
apparvero sui velieri come evoluzioni dell’antico
sestante e aiutavano i nostromi a seguire le rotte,
ma è solo quando furono implementati sul silicio
che si diffusero innanzi tutto in ambito militare
utilizzati nei sistemi di navigazione sui jet e poi
per lo stesso motivo anche in tutti gli aerei di
linea, sui satelliti in orbita e persino sui droni
con guida senza pilota. Da qualche anno, tuttavia,
l’effetto giroscopico interessa svariati disposi-
tivi d’uso comune come, per esempio, gli hard
disk dei computer portatili che devono eseguire
rotazioni ad alta velocità senza farsi influenzare
dai movimenti dell’utilizzatore. Sono numerose
le applicazioni nel settore consumer fra cui la
stabilizzazione delle video camere oppure il rile-
vamento movimenti nelle nuove consolle di gioco
e sono altrettanto popolari le applicazioni nell’e-
lettronica automotive per il controllo della stabi-
lità del veicolo e persino per l’azionamento degli
airbag, ma stanno diffondendosi anche applica-
zioni medicali come la stabilizzazione delle sonde
o dei bisturi che si usano negli interventi eseguiti
all’interno del corpo con guida remotizzata su
schermo e comandi posti all’esterno.
Oltre ai classici giroscopi meccanici impiegati
ormai solo per finalità accademiche, i girosco-
pi si trovano oggi fabbricati essenzialmente in
tecnologia optoelettronica oppure microelettro-
meccanica. I giroscopi ottici sono realizzati con
un tratto di fibra ottica adeguatamente lungo
chiuso ad anello su un LED che emette un impul-
so luminoso in entrambe le direzioni. I due raggi
luminosi compiono percorsi uguali ma contro-
rotanti e nonostante la costanza della velocità
della luce accade che arrivano sfasati qualora
l’anello venga messo in rotazione e, inoltre, lo
sfasamento dipende dalla velocità e dall’orienta-
mento rispetto al suo asse centrale della rotazio-
ne subita. Misurando con un interferometro tale
differenza di fase si può quindi ricavare un’indi-
cazione precisa sul movimento del telaio di soste-
Massimo Fiorini
I giroscopi MEMS evolvono migliorando in
velocità e precisione e grazie al minor costo
diventano sempre più competitivi rispetto ai
giroscopi ottici
Fig. 1 – Il giroscopio ottico KVH DSP-1750 sfrutta l’innovativa tecnolo-
gia E·Core ThinFiber con la parte optoelettronica interamente contenu-
ta in cilindri di 46 mm di diametro e 23,5 mm di altezza
