MEMS陀螺儀蘊(yùn)藏巨大發(fā)展?jié)摿Γ?023年中國MEMS陀螺儀市場投資分析

• 陳澤芳 2023年3月7日 來源：互聯(lián)網(wǎng) 268 10
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MEMS陀螺儀具有小型化、高集成、低成本的優(yōu)勢，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，且

MEMS陀螺儀本來是作為一種導(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)域的作用也越來越大。

我國MEMS陀螺儀產(chǎn)業(yè)起步較晚，我國的MEMS傳感器產(chǎn)品多處于技術(shù)相對(duì)成熟、市場格局相對(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)品在測量精度、響應(yīng)時(shí)間、穩(wěn)定性、可靠性等方面與國外差距較大，尚未形成具有市場競爭力、較為完善的產(chǎn)品系列，產(chǎn)品結(jié)構(gòu)略顯單薄。

2023年中國MEMS陀螺儀市場投資分析 市場規(guī)模將達(dá)千億元

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 。目前，中國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。未來基于現(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。

MEMS陀螺儀具有小型化、高集成、低成本的優(yōu)勢，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，且國產(chǎn)替代優(yōu)勢明顯。

和激光、撓性等陀螺儀相比，光纖陀螺儀體積小、重量輕、可靠性高、性價(jià)比高;和MEMS陀螺儀相比，光纖陀螺儀的精度和性能具有很大的優(yōu)勢。現(xiàn)在國內(nèi)光纖陀螺儀已經(jīng)可以替代原來的機(jī)械式陀螺，應(yīng)用到導(dǎo)彈中。國產(chǎn)光纖陀螺儀在精度上尚不能達(dá)到國外最好的水平，處于中間檔次;由于國外的封鎖，國內(nèi)在光纖陀螺儀各種配套產(chǎn)品上都基本能供應(yīng)，除了一小部分控制用的電芯片需要進(jìn)口。未來5-10年內(nèi)，絕大部分機(jī)械陀螺將被光纖陀螺所取代，市場規(guī)模估計(jì)能達(dá)千億元。

根據(jù)中研普華研究院《2022-2027年中國MEMS陀螺儀應(yīng)用及市場需求空間測算研究報(bào)告》顯示：

陀螺儀是測量載體相對(duì)空間角速率的傳感器，可以感知和測量載體的角運(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，一顆專用控制電路(ASIC)芯片及應(yīng)力隔離封裝。其工作原理為：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)，最終通過封裝將芯片保護(hù)起來并將信號(hào)輸出，從而實(shí)現(xiàn)外部信息獲取與交互的功能。

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，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。隨著光學(xué)和微電子技術(shù)在陀螺儀領(lǐng)域的應(yīng)用，基于不同測量原理的光學(xué)陀螺儀(激光陀螺儀和光纖陀螺儀)和 MEMS 陀螺儀應(yīng)運(yùn)而生，同時(shí)在機(jī)電陀螺儀領(lǐng)域發(fā)展出性能更佳的靜電陀螺儀。MEMS 陀螺儀的基本組成是由加速度計(jì)和抖動(dòng)裝置組成，抖動(dòng)裝置又可分為角振動(dòng)裝置和線振動(dòng)裝置。

MEMS陀螺儀看作是一種振動(dòng)式角速度傳感器，其原理是利用科里奧利力進(jìn)行能量的傳遞，將諧振器的一種振動(dòng)模式激勵(lì)到另一種振動(dòng)模式，后一種振動(dòng)模式的振幅與輸入角速度的大小成正比，通過測量振幅實(shí)現(xiàn)對(duì)角速度的測量。芯動(dòng)聯(lián)科是國內(nèi)MEMS陀螺儀重要生產(chǎn)企業(yè)，企業(yè)高性能MEMS陀螺儀核心性能指標(biāo)已達(dá)到國際先進(jìn)水平，亦可達(dá)到部分光纖陀螺儀和激光陀螺儀等傳統(tǒng)陀螺儀精度水平。

MEMS陀螺儀蘊(yùn)藏巨大發(fā)展?jié)摿?/strong>

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，使得很多之前未曾被考慮過的軍事和商業(yè)的應(yīng)用方向出現(xiàn)，例如開始在一些成本要求較低的短程炮彈中加入制導(dǎo)系統(tǒng)。有報(bào)道預(yù)計(jì)稱，到2020年美軍九成的制導(dǎo)武器將采用MEMS慣性傳感器。

不過，MEMS陀螺儀真正迎來爆發(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)、無線鼠標(biāo)、數(shù)碼相機(jī)、智能可穿戴設(shè)備、玩具級(jí)無人機(jī)等產(chǎn)品中。預(yù)計(jì)未來隨著物聯(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。

想了解更多關(guān)于MEMS陀螺儀行業(yè)專業(yè)數(shù)據(jù)分析，請(qǐng)點(diǎn)擊查看中研普華研究院出版的報(bào)告《2022-2027年中國MEMS陀螺儀應(yīng)用及市場需求空間測算研究報(bào)告》。