Сред основните показатели за ефективност на двуосен MEMS жироскоп, стабилността на нулево отклонение (обикновено изразена в градус /h, напр. 0,5 градуса /h) е ключовият фактор, определящ горната граница на неговата точност. Стабилността на нулево отклонение се определя като степента на отклонение на изходния сигнал около средната стойност, когато жироскопът не е под входна ъглова скорост (статично състояние), което по същество отразява комбинирания ефект на вътрешния шум и системните грешки на жироскопа. Просто казано, стабилността на нулево отклонение директно определя способността на жироскопа да възприема статично състояние-колкото по-добра е стабилността на нулево отклонение, толкова по-стабилен е изходният сигнал и толкова по-малка е грешката на измерване; обратно, дрейфът при нулево отклонение ще бъде директно насложен върху действително измерената стойност, което ще доведе до значителен спад в точността. Това въздействие е особено забележимо в сценарии, изискващи дългосрочна-работа и висока-прецизна производителност.
Първо и най-важно, стабилността на нулево отклонение пряко доминира върху-дългосрочната точност на измерване чрез ефекта на натрупване на грешки. Основната функция на двуосен MEMS жироскоп е да измерва ъгловата скорост, докато ъгловата информация трябва да бъде получена чрез интегриране на ъгловата скорост във времето. Ако съществува дрейф при нулево отклонение, дори малка грешка при нулево отклонение непрекъснато ще се натрупва по време на процеса на интегриране и ще се развие в ъглова грешка. Например, жироскоп със стабилност на нулево отклонение от 0,5 градуса /h ще генерира ъглова грешка от не повече от 0,5 градуса след 1 час непрекъсната работа, причинена единствено от дрейф на нулево отклонение. За разлика от това, продукт със стабилност на нулево отклонение от само 5 градуса /h ще види ъгловата си грешка да се натрупва до 5 градуса в рамките на 1 час и дори да достигне 50 градуса след 10 часа, което е напълно невъзможно да отговори на изискванията за високо-прецизен контрол на положението. В сценарии, изискващи дългосрочна{16}}стабилна работа-като кръжане на UAV, инерционна навигация и позициониране на промишлен робот-такова натрупване на грешки директно ще доведе до отклонение в позицията на оборудването, неточност в позиционирането и дори ще предизвика оперативни повреди.
Второ, стабилността на нулево отклонение влияе върху точността на изчислението на положението по двойна-ос, като по този начин подкопава прецизната синергия. Жироскопът с двойна-ос MEMS е предназначен основно за наблюдение на промените в положението по осите на наклон и накланяне. Дрейфът с нулево отклонение на двете оси ще си взаимодейства, което ще доведе до отклонения в модела за изчисляване на отношението. В практическите приложения контролът на положението на оборудването разчита на координираното изчисляване на данните за ъгловата скорост от двете оси. Ако в една от осите съществува голямо нулево отклонение, то ще бъде погрешно оценено като реална промяна на отношението, което на свой ред кара системата за управление да прави неправилни настройки.
Например, в сценария на интелигентно шофиране, ако нулевото отклонение на жироскопа води до погрешна преценка на ъгъла на наклона, това може да накара системата за адаптивен круиз контрол на автомобила да идентифицира неправилно наклона, което води до необичайно ускорение или забавяне. В устройствата AR/VR дрейфът при нулево отклонение ще доведе до неправилно подравняване на виртуалната сцена с реалното отношение, което подкопава завладяващото изживяване. Само когато стабилността на нулево отклонение е достатъчно отлична, може да се осигури съгласуваност на изходните данни на двете оси, осигурявайки надеждна основа за точно изчисляване на отношението.
Освен това, стабилността на нулево отклонение определя способността на жироскопа да противодейства-на смущения срещу смущения в околната среда, като по този начин индиректно влияе върху запазването на прецизността в сложни сценарии. Основните източници на дрейф при нулево отклонение включват вътрешен топлинен шум, механични промени в структурното напрежение и електромагнитни смущения. Двуосен MEMS жироскоп с отлична стабилност при нулево отклонение обикновено използва усъвършенствани процеси на опаковане (като TSV 3D опаковане) и алгоритми за температурна компенсация, за да намали значително въздействието на факторите на околната среда върху нулевото отклонение.
Например, в широк температурен диапазон от -40 градуса до 125 градуса, грешката на температурния дрейф на продукти със стабилност на високо нулево отклонение може да се контролира в рамките на 0,2%/градус, докато тази на продукти със стабилност на ниско нулево отклонение може да надхвърли 1%/градус, което води до значителни скокове на прецизност при екстремни температури. В допълнение, в промишлени полеви среди с вибрации и електромагнитни смущения, нулевото отклонение на продуктите за стабилност с ниско нулево отклонение ще варира рязко, което води до драстичен спад в точността на измерване; за разлика от това, продуктите със стабилност при високо нулево отклонение могат да поддържат стабилна прецизност чрез своите постоянни изходни характеристики.
И накрая, стабилността на нулево отклонение директно определя степента на точност на жироскопа за конкретни сценарии на приложение. Различните полета показват значителни вариации в изискванията за точност на двуосните MEMS жироскопи и стабилността на нулево отклонение служи като основен индикатор за класифициране на степени на точност: продуктите със стабилност на нулево отклонение от по-малко или равно на 1 градус/ч могат да отговорят на изискванията от среден-до-висок-клас, сценарии с висока{6}}прецизност като интелигентно шофиране, прецизна навигация на UAV и индустриална роботика; продукти с нулева стабилност на отклонение, варираща от 5 градуса /h до 10 градуса /h, са подходящи само за сценарии с потребителска електроника с ниски изисквания за точност, включително завъртане на екрана на мобилния телефон и общо засичане на движение в играта; ако стабилността на нулево отклонение надвишава 10 градуса /h, жироскопът може дори да не задоволи основните нужди за отчитане на отношението. Следователно стабилността на нулево отклонение е не само ключов фактор, влияещ върху точността, но и основен праг, който определя границите на приложение на жироскопа.
В обобщение, стабилността на нулево отклонение на двуосен MEMS жироскоп директно доминира върху неговата точност чрез три основни измерения: ефект на натрупване на грешки, синергия на изчисляване на отношението и способност за-смущения в околната среда, като същевременно определя степента на точност на приложимите сценарии. За приложения с висока -прецизност подобряването на стабилността при нулево отклонение (напр. оптимизиране от 5 градуса /h до 0,5 градуса /h) представлява критична техническа посока за намаляване на грешките при измерване и осигуряване на стабилна и надеждна работа на оборудването.