MEMS:智能而完整的微机械以及其潜力和应用

时间:2020-11-24 10:17来源:传感器专家网 作者:郑州炜盛科技 点击:

MEMS——一个智能而完整的微机械

多年来,MEMS一直处于小众应用领域。但经过20年在大学和工业研究实验室的发展,现在微电子机械系统与新一代传感器一起,代表了对系统功能的完美补充,越来越多地嵌入到自然界中,并接近用户的操作模式。

MEMS技术可以将机械元件与电子电路集成在一个部件中,用于信号控制和处理。通过利用硅的优良物理特性(更坚固,具有更好的热特性,其重量相当于钢的三分之一),除了各种微致动器外,还可以制造用于检测机械量的微传感器:压力、振动、线性和角度加速度等。

此外,硅实现了将这些量转化为模拟或数字数据的功能,这些数据可以很容易地被复杂的电子系统解释。所有的设备都装在一个微小的封装中:一个智能而完整的微机械。

MEMS器件现在已经达到了必要的技术成熟度,证明了多种应用的合理性,其中许多应用在电子的各个领域都是新兴的、创新的。

MEMS技术可以同时利用硅的电气和机械特性,因此,除了现在已经整合的IT、工业和汽车应用外,越来越多地被广泛的消费电子应用所采用。测量或检测运动(振动、倾斜度、加速度)可以使设备更容易使用,并为电子游戏等应用提供新的真实性和互动性。

最近,基于MEMS的应用不断扩大,主要原因是MEMS传感器的成本下降,这也得益于8英寸硅片生产的转变。在消费电子领域,Mems传感器使创建更直观、更友好的人机界面成为可能。这些可能性,应用于游戏遥控器或手机、播放器和手持电脑等消费类产品,可以在低成本和深度嵌入式设备中实现以前难以想象的控制和交互功能。

MEMS的潜力和应用

MEMS提供的技术创新潜力不仅可以获得新的概念产品,而且还可以将机器和用户之间的互动模式付诸实践,而这些模式到目前为止只在计算密集型技术中找到了解决方案,例如声纹识别。

其次,MEMS加速度计可以让你通过运动与机器进行非常有效和直观的互动,而且不会给系统带来过多的计算负荷。

MEMS传感器还被应用于数码相机中,在拍照时对不需要的动作进行补偿和稳定。

在新兴的玩具市场,加速度计和陀螺仪感知运动,使玩具知道自己在空间中的位置,然后采取相应的行动。

在IT等附加值较高的应用中,MEMS传感器有助于保护笔记本电脑中数据的完整性,当笔记本电脑发生自由落体或其他异常运动时,MEMS传感器会及时向系统发出停止操作的命令。在硬盘上进行读写,并将读取硬盘的磁头移动到不损坏存储表面的位置。

在汽车领域,MEMS传感器有很多应用,包括安全气囊传感器、防盗报警和导航系统。在后一种情况下,它们被用于辅助导航系统中,在GPS信号暂时缺失的情况下,使用移动和行进距离跟踪来保持正确的定位读数。

在工业领域,加速度计正忙于检测洗衣机、洗碗机和其他新型电器中的振动,以提醒用户注意不平衡的负载,并在故障发生前检测机械部件的过度磨损。

对于安全系统,应用涉及基于MEMS加速度计的防盗设备,例如保护汽车、公文包、笔记本电脑和任何可能被偷走的设备。