Zusammenfassung
Die Erfassung von Bewegungszuständen erfolgt heutzutage über eine Kombination verschiedenster Sensoren, in der Regel Beschleunigungs- und Drehratensensoren und zusätzlichen GPS-Messungen. Tendenziell werden die konventionellen Sensoren durch miniaturisierte, kostengünstige Sensoren ersetzt, sogenannte Mikro Elektro Mechanische Systeme (MEMS).
MEMS findet man u. a. in Airbag- und Reifendrucksystemen, in Digitalkameras, Handys, Druckköpfen von Tintenstrahldruckern, Herzschrittmachern und Biochips zur DNA-Analyse. Es sind Systeme, die Sensoren, Aktoren und Elektronik vereinen und die mittels der aus der Mikroelektronik übernommenen Werkstoffe und Fertigungsverfahren in Mikrogröße – von 1 mm bis 1 µm – erstellt werden.
Schwerpunkte dieses Beitrags sind die Begriffsdefinition MEMS, die Anwendungsfelder von MEMS, der Aspekt der Miniaturisierung, die Erläuterung der physikalischen Prinzipien der in der Geodäsie zunehmend eingesetzten Beschleunigungs- und Drehratensensoren und die Anwendung der Erfassung von Bewegungszuständen mittels Beschleunigungssensoren.
Summary
The detection of states of motion is carried out by a combination of various sensors, usually accelerometers, gyroscopes and additional GPS measurements. The conventional sensors tend to be replaced by miniaturized, low-cost sensors so-called Micro Electro Mechanical Systems (MEMS).
MEMS can be found in airbags and tyre systems, digital cameras, mobile phones, print heads of inkjet printers, cardiac pacemakers and biochips for DNA analysis. These systems include sensors, actuators and electronics, and are produced in micro size – from 1 mm to 1 µm – using the material and manufacturing processes of microelectronics.
This paper focuses on the definition of MEMS, the application fields of MEMS, the aspect of miniaturization, the explanation of the physical principles, the acceleration and rotation rate sensors increasingly used in geodesy and the application of the detection of movement states using accelerometers.
