MEMS技術(shù)最早由Richard Pfeynman(1965年獲得諾貝爾物理獎(jiǎng)),，在1959年提出設(shè)想。1962年硅微型壓力傳感器問世,。
1979年Roylance和Angell開始?jí)鹤枋轿⒓铀儆?jì)的研制,。1991年Cole開始電容式微加速度計(jì)的研制。
慣性傳感器包括加速度計(jì)(或加速度傳感計(jì))和角速度傳感器(陀螺)以及它們的單,、雙,、三軸組合IMU(慣性測量單元)，AHRS(包括磁傳感器的姿態(tài)參考系統(tǒng)),。
MEMS加速度計(jì)是利用傳感質(zhì)量的慣性力測量的傳感器,，一般由標(biāo)準(zhǔn)質(zhì)量塊(傳感元件)和檢測電路組成。根據(jù)傳感原理不同,，主要有壓阻式,、電容式、壓電式,、隧道電流式,、諧振式,、熱電耦合式和電磁式等。
1998年,，美國CSDL設(shè)計(jì)研制了最早的MEMS陀螺,。同年，Drapor實(shí)驗(yàn)室研制了另一種形式的MEMS陀螺,。
MEMS陀螺是利用震動(dòng)質(zhì)量塊被基座(殼體)帶動(dòng)旋轉(zhuǎn)時(shí)的哥氏效應(yīng)來傳感角速度的原理制成,。
主要形式有框架驅(qū)動(dòng)式(內(nèi)、外框架兩種)梳狀驅(qū)動(dòng)式,、電磁驅(qū)動(dòng)式等,。
IMU由于是MEMS技術(shù)組合的微型慣性測量單元，所以很多地方稱為MIMU,。主要由三個(gè)MEMS加速度傳感器及三個(gè)陀螺及解算電路組成,。
AHRS則為包括三個(gè)磁傳感器的IMU，并且依據(jù)四元素法進(jìn)行了解算,，直接可輸出一個(gè)運(yùn)動(dòng)體的俯仰角,、橫滾角和航向角。
低精度MEMS慣性傳感器作為消費(fèi)電子類產(chǎn)品主要用在手機(jī),、游戲機(jī),、音樂播放器、無線鼠標(biāo),、數(shù)碼相機(jī),、PD、硬盤保護(hù)器,、智能玩具,、計(jì)步器、防盜系統(tǒng),、GPS導(dǎo)航等便攜式,。由于具有加速度測量,、傾斜測量,、振動(dòng)測量甚至轉(zhuǎn)動(dòng)測量等基本測量功能，有待挖掘的消費(fèi)電子應(yīng)用會(huì)不斷出現(xiàn),。
中級(jí)MEMS慣性傳感器作為工業(yè)級(jí)及汽車級(jí)產(chǎn)品,，則主要用于汽車電子穩(wěn)定系統(tǒng)(ESP或ESC)GPS輔助導(dǎo)航系統(tǒng)，汽車安全氣囊,、車輛姿態(tài)測量,、精密農(nóng)業(yè)、工業(yè)自動(dòng)化,、大型醫(yī)療設(shè)備,、機(jī)器人、儀器儀表、工程機(jī)械等,。
高精度的MEMS慣性傳感器作為軍用級(jí)和宇航級(jí)產(chǎn)品,，主要要求高精度、全溫區(qū),、抗沖擊等指數(shù),。主要用于通訊衛(wèi)星無線、導(dǎo)彈導(dǎo)引頭,、光學(xué)瞄準(zhǔn)系統(tǒng)等穩(wěn)定性應(yīng)用;飛機(jī)/導(dǎo)彈飛行控制,、姿態(tài)控制、偏航阻尼等控制應(yīng)用,、以及中程導(dǎo)彈制導(dǎo),、慣性GPS導(dǎo)航等制導(dǎo)應(yīng)用、遠(yuǎn)程飛行器船舶儀器,、戰(zhàn)場機(jī)器人等,。
用作消費(fèi)電子類的MEMS慣性傳感器，主要要求是單價(jià)低,、尺寸小,、溫度范圍窄、因而精度要求低,，甚至是功能性產(chǎn)品,。加速度傳感器重量輕、功耗小,、一般測量范圍1～10g～50g,，分辨率2mg～10mg，陀螺一般量程在±300°/s,，零偏在500°/h～1000°/h,，因此有些公司的產(chǎn)品不給出零偏指標(biāo)或給出0.1°/s～0.5°/s。
目前可以生產(chǎn)MEMS加速度傳感器的公司比較多,，大多數(shù)為半導(dǎo)體,、如美國的ADI、Invensense,、ST,、Freescale、 Sensor Dynamics,、MSI(ICSensor),、MEMSIC(生產(chǎn)地在中國無錫)歐洲的VTI、Infine,，生產(chǎn)MEMS陀螺的公司美國的ADI,、 Knoix,、ST，歐洲的Infine,、Methes,，日本的Murata、National,、沖電氣,、富士通。12月3日中國上海深迪半導(dǎo)體有限公司發(fā)布了消費(fèi)類的MEMS陀螺,，無錫一家公司也在研發(fā)中,。
軍工級(jí)或宇航級(jí)的MEMS慣性傳感器精度要求高、工作溫度范圍寬(-45°～125°),，某些兵器產(chǎn)品要求抗沖擊能力強(qiáng)(10000g～20000g)尺寸要比光纖和機(jī)械類產(chǎn)品要小,。加速度傳感器量程范圍寬1g～5000g，分辨率要0.1～1mg,，甚至更高,。陀螺量程要求范圍寬20°/s～1000° /s,頻響高，50Hz～1000Hz,，零偏穩(wěn)定性為1 °/h～50°/h,。目前制造商有美國BEI、Crossbow,、Silicon design,、Honeywell、Drapor,,，歐洲公司有Xsens,、Sorsonor、Colibry,、BAE,，日本有SSS公司，中國有西安中星測控,、電子26所,、航天704所。
最近六,、七年以來,，國內(nèi)對(duì)MEMS慣性傳感器的研發(fā)熱度很高,，尤其是2005年～2008年,，而且大多集中在國內(nèi)的頂尖研究機(jī)構(gòu)。據(jù)初步了解,，研發(fā)加速度傳感器的機(jī)構(gòu)有：哈爾濱工業(yè)大學(xué),、浙江大學(xué),、東南大學(xué)、西安交通大學(xué),、中北大學(xué),、哈爾濱電子49所、石家莊電子13所,、航天704所,、重慶電子26所、重慶電子24所,、西安航空618所,、西安航天771所、中科院上海微系統(tǒng)所,、綿陽中國工物院,。研發(fā)陀螺及組合的機(jī)構(gòu)有清華大學(xué)、北京大學(xué),、西北工業(yè)大學(xué),、東南大學(xué)、南京理工大學(xué),、北京信息工程大學(xué),、長沙國防科技大學(xué)、上海交通大學(xué),、重慶電子26所,、航天704所。
MEMS慣性傳感器研發(fā),、制造商一覽表
MEMS慣性傳感器的發(fā)展現(xiàn)狀是消費(fèi)類產(chǎn)品向大規(guī)模生產(chǎn)發(fā)
展,、單價(jià)越來越低，量產(chǎn)后,，僅售不足一美元,，而軍用與宇航級(jí)產(chǎn)品向高精度發(fā)展，一個(gè)單軸陀螺售價(jià)可在3～4千美元,。而工業(yè)級(jí),、汽車級(jí)產(chǎn)品更追求高品質(zhì)和高可靠性，同時(shí)兼顧售價(jià),。
展望未來,，MEMS慣性傳感器的發(fā)展趨勢主要有以下幾個(gè)方面：
技術(shù)方面：精度將不斷提高，以陀螺為例,，有替代低精度光纖陀螺的趨勢,。對(duì)消費(fèi)類應(yīng)用，更尋求進(jìn)一步簡化制造工藝,，降低成本的趨勢,。同時(shí),，集成化也是未來發(fā)展的趨勢，不僅模塊制造商走軟件,、硬件集成的路子,，越來越多的上游芯片廠家也走集成塊的技術(shù)路線。因而不斷有雙軸,、三軸加計(jì),、陀螺芯片問世。
競爭力方面：消費(fèi)類將競爭最為慘烈,，新廠家將不斷涌進(jìn),，比投資、比規(guī)模將是必然趨勢,。上下游相互傾軋,、收購、重組將會(huì)上演,。
合作方面：由于產(chǎn)品細(xì)分的緣故全球競爭與合作必然結(jié)果,。上游廠家希望找到下游客戶，下游希望尋找合適的供應(yīng)商,，因而產(chǎn)業(yè)聯(lián)盟可能出現(xiàn),。
應(yīng)用方面：無疑無論是消費(fèi)類應(yīng)用，工業(yè)級(jí)軍工級(jí)應(yīng)用,，市場會(huì)急驟擴(kuò)大,，應(yīng)用會(huì)越來越廣泛。