MEMS傳感器定義和應(yīng)用
概念與結(jié)構(gòu)
MEMS傳感器是利用集成電路技術(shù)工藝和微機(jī)械加工方法將基于各種物理效應(yīng)的機(jī)電敏感元器件和處理電路集成在一個(gè)芯片上的傳感器。MEMS是微電子機(jī)械系統(tǒng)的縮寫，一般簡稱微機(jī)電。
如圖所示，主要由微型機(jī)光電敏感器和微型信號處理器組成。前者功能與傳統(tǒng)傳感器相同，區(qū)別是用MEMS工藝實(shí)現(xiàn)傳統(tǒng)傳感器的機(jī)光電元器件。后者功能是對敏感元件輸出的數(shù)據(jù)進(jìn)行各種處理，以補(bǔ)償和校正敏感元件特性不理想和影響量引入的失真，進(jìn)而恢復(fù)真實(shí)的被測量。
MEMS傳感器原理圖
MEMS傳感器主要用于控制系統(tǒng)。利用MEMS技術(shù)工藝將MEMS傳感器、MEMS執(zhí)行器和MEMS控制處理器都集中在一個(gè)芯片上，則所構(gòu)成的系統(tǒng)稱為MEMS芯片控制系統(tǒng)。微控制處理器的主要功能包括A/D和D/A轉(zhuǎn)換，數(shù)據(jù)處理和執(zhí)行控制算法。微執(zhí)行器將電信號轉(zhuǎn)換成非電量，使被控對象產(chǎn)生平動、轉(zhuǎn)動、聲、光、熱等動作。系統(tǒng)接口單元便于同高層的管理處理器通信，以適合遠(yuǎn)程分布測控。
應(yīng)用實(shí)例
MEMS傳感器具有體積小、質(zhì)量輕、響應(yīng)快、靈敏度高、易批產(chǎn)、成本低、可測量各種物理量、化學(xué)量和生物量等優(yōu)勢，在航天、航空、航海、兵器、機(jī)械、化工等領(lǐng)域，尤其是汽車工業(yè)獲得較廣泛應(yīng)用，且國外已形成MEMS產(chǎn)業(yè)。
MEMS器件目前已有MEMS壓力傳感器、加速度計(jì)、陀螺、靜電電機(jī)、磁力矩器、電池、多路轉(zhuǎn)換開關(guān)和矩陣開關(guān)等。
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