COMPONENTS
MEMS
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- ELETTRONICA OGGI 433 - GENNAIO/FEBBRAIO 2014
gno rispetto all’asse dell’anello ottico e tradurla
in una correzione da applicare per stabilizzarlo
adeguatamente.
Leggermente diverso è il principio sfruttato nei
giroscopi MEMS che utilizzano una o più masse
micrometriche libere di modificare il proprio
stato nelle tre direzioni spaziali dove vengono
misurate le differenze di accelerazione inerziale
che subiscono per effetto di un movimento tra-
slazionale o rotazionale applicato al telaio. Que-
sto principio può essere sfruttato in diversi modi
a seconda della tecnologia utilizzata per captare
la variazione subita dalle micromasse nelle loro
rispettive direzioni spaziali che può essere di
temperatura, pressione, posizione, massa o di
altri tipo. In pratica, il sensore misura le differen-
ze fra le variazioni subite nelle tre direzioni e le
trasforma in una variazione di resistenza oppure
di capacità che poi elabora come indicazione del
movimento del telaio rispetto alle micromasse ed
eventualmente trasforma in un adeguato segnale
di correzione.
Generalmente i giroscopi ottici offrono un’ottima
precisione e si possono gestire in tempo reale
ma hanno due ingombranti svantaggi che sono
le dimensioni e il costo. Ciò ha spinto i ricerca-
tori e il mercato a insistere sullo sviluppo delle
tecnologie MEMS che consentono di realizzare
i giroscopi sul silicio con gli stessi processi già
utilizzati per i dispositivi elettronici e quindi con
dimensioni e costi tipici di questi cicli produt-
tivi notoriamente competitivi e nettamente più
convenienti rispetto ai processi di fabbricazio-
ne dei giroscopi ottici. Le tecnologie MEMS si
sono evolute moltissimo negli ultimi anni e le
prestazioni di questi giroscopi si sono un po’
avvicinate a quelle dei giroscopi ottici. Sebbene
la tecnologia optoelettronica offra comunque
prestazioni superiori sia in precisione che in
affidabilità (soprattutto per l’immunità ai disturbi
elettromagnetici e la robustezza ossia in termini
di maggior durata di vita) ci sono molte appli-
cazioni dove i giroscopi MEMS possono essere
preferibili e ciò accade, per esempio, sui sistemi
di navigazione automotive.
D’altro canto, è ben tenere presente che general-
mente un sistema di navigazione per aeroplano
costruito attorno a un giroscopio ottico è media-
mente venti volte più preciso di uno che sfrutta
un giroscopio MEMS ma quest’ultimo è circa
venti volte più economico. Tuttavia, questi gap
nel settore automotive si riducono notevolmente
e fanno dei giroscopi MEMS un’opzione interes-
sante per i sistemi di navigazione inerziali e per i
Fig. 2 – Analog Devices ha caratterizzato il suo nuovo giroscopio MEMS ADIS16266 con prestazioni confrontabili con quelle dei FOG e con una sensi-
bilità di misura di ben ±14000°/sec
