Un sistema microelettromeccanico, o giroscopio MEMS, è un circuito integrato di rilevamento inerziale che misura l’angolo e la velocità di rotazione in un oggetto o sistema. Programmabile per applicazioni mirate, questa tecnologia si basa su assi di rilevamento tridimensionali, che sono X (inclinazione), Y (rotazione) e Z (imbardata). I dispositivi possono tracciare con precisione movimenti complessi senza essere influenzati da fattori quali gravitazione o campi magnetici. Una volta che occupava trasporti e veicoli, questa tecnologia ora si presenta in una serie di tecnologie di consumo.
I sistemi microelettromeccanici sono tecnologie che si basano su circuiti integrati microfabbricati. Questi dispositivi utilizzano funzioni di percezione e controllo attive per due scopi: come microsensori e attuatori. Un giroscopio MEMS è sufficientemente sensibile da rilevare anche lievi gradi di rotazione, eliminando i fattori di movimento lineare misurati dagli accelerometri. Questo serve per orientare la tecnologia verso una posizione assoluta nello spazio fisico.
Il rilevamento inerziale si riferisce alle misurazioni di molti tipi di movimento, inclusi accelerazione, urti e inclinazione. Numerosi dispositivi sono sviluppati per affrontare questi problemi in modi speciali e sono spesso raggruppati insieme per fornire rilevamento ed elaborazione con un’efficacia sensibile. Popolano applicazioni ad alta e bassa gravità in tutti i settori.
Esistono diversi tipi di giroscopio MEMS. Questi includono il diapason, l’anello vibrante, la piastra piezoelettrica e i giroscopi del bicchiere di vino. Il modello a diapason si basa su uno spostamento risonante da un piano di oscillazioni, che invia un segnale corrispondente all’orientamento. I tipi di anello vibrante utilizzano la rotazione di una ruota per inviare segnali a un trasduttore.
Il modello piezoelettrico misura le reazioni tra la vibrazione e la forza di Coriolis; questo è il rapporto di inerzia con la rotazione terrestre. Un risonatore per bicchieri da vino misura la risonanza dei punti su un emisfero per rilevare la rotazione. La funzionalità dei componenti del giroscopio MEMS serve numerose tecnologie e settori.
Spesso in bundle con circuiti integrati e accelerometri, questi dispositivi forniscono uscite digitali e analogiche. Le applicazioni possono variare da progetti militari su larga scala a dispositivi desktop. Questi giroscopi si trovano nelle munizioni guidate e nelle navi di orientamento e nei satelliti. Nei prodotti di consumo, vengono utilizzati per telecomandi, giocattoli, navigazione personale e stabilizzazione dell’immagine nelle fotocamere digitali. Hanno anche uso in ambienti medici.
Insieme al giroscopio MEMS, i dispositivi MEMS possono includere accelerometri, attuatori e bussole. Altri tipi di giroscopio sono costituiti dalla varietà rotante, spesso montata su gimbal, e tipi ottici che leggono le interazioni delle lunghezze d’onda del laser. Trovati bilanciando qualsiasi cosa, dai dispositivi di trasporto personale ai modellini di elicotteri ai videogiochi, questi dispositivi operano tutti sul principio fondamentale sottostante simile che gli oggetti vibranti tendono a mantenere il loro piano di vibrazione nonostante il movimento di un supporto.