MEMS技术

什么是MEMS技术?

微机电系统(MEMS)是一种技术,其最一般的形式可以定义为使用微加工技术制造的小型化机械和机电元件(即设备和结构)。MEMS技术传感器是低成本、高精度的惯性传感器,可用于各种行业应用。
MEMS或微机电系统是一种基于芯片的技术,其中传感器由一对电容板之间的悬浮质量组成。当传感器倾斜时,这种悬浮质量会产生电势的差异。然后,产生的差值被测量为电容的变化。

MEMS技术的应用方向

MEMS是将微传感器、微驱动器和微电子等技术集成到单个微芯片上,这有望成为未来最重要的技术突破之一。
这将通过利用微传感器和微执行器的感知和控制能力增强微电子的计算能力,使智能产品的开发成为可能。传感器通过测量机械、热、生物、化学、光学和磁性现象从环境中收集信息。然后,电子设备处理从传感器获得的信息,并通过一些决策能力指导执行器通过移动、定位、调节、泵送和过滤来响应,从而控制环境以获得某些期望的结果或目的。
此外,由于MEMS器件是使用与IC类似的批量制造技术制造的,因此可以以相对较低的成本将前所未有的功能,可靠性和复杂性放置在小型硅芯片上。MEMS技术在其预期的应用领域以及器件的设计和制造方式方面都非常多样化和丰富。MEMS已经通过实现完整的片上系统,正在彻底改变许多产品类别。

MEMS技术的技术特点

①优势

MEMS技术确实有其自身的一些优势。MEMS传感器提供方便的功能,可与所有其他传感器系列一起使用,而不受任何空间限制。此外,MEMS还利用非常紧凑的微型机器组件,这些组件非常小巧,每个MEMS传感器都可以轻松安装到您的手掌中。MEMS传感器具有IP67密封。这是因为传感器需要能够承受-40º至+ 85ºC的极端温度。大多数使用MEMS传感器的行业都在极端温度下工作。而且,这种密封使传感器能够暂时浸入浅水中,从而可以监控海上和海底的俯仰和滚动应用。其他电解传感器可能具有更高的精度,但通常对温度更敏感。
这些MEMS传感器的另一个优点是抗冲击和振动。MEMS传感器在减震环境中可能不是最持久的,但MEMS倾角计在10-1000Hz时具有10grms的抗振性,加速度计具有100G的抗冲击性。因此,这些传感器不能用于军事应用等高度令人震惊的场景,但它们可以承受工业测量和控制,钻井设备和一些岩土工程监测。

②劣势

尽管MEMS传感技术很有用,但它们确实有一些局限性。通常,MEMS传感器在整个温度范围内具有较大的漂移。对于那些没有温度补偿或加热能力的人来说,这可能是值得关注的。而且,相对于其他传统且更昂贵的传感器,MEMS传感器通常具有较低的精度。因此,您应该始终确定在购买前需要测量的确切内容。MEMS传感器非常适合不需要最高精度的应用,如工业自动化、平台调控、位置控制以及俯仰和滚动测量。这就是为什么MEMS电解传感器以低成本完美地适用于许多不同的领域。
 

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