Работа датчика МЭМС и его приложения

Термин MEMS - это микро-электромеханические системы. Это набор устройств, и характеризовать эти устройства можно по их крошечным размерам и режиму проектирования. Эти датчики могут быть сконструированы с использованием компонентов размером от 1 до 100 микрометров. Эти устройства могут отличаться от небольших конструкций до очень сложных электромеханических систем с многочисленными движущимися элементами, находящимися под управлением встроенной микроэлектроники. Обычно эти датчики включают в себя механические микроприводы, микроструктуры, микроэлектронику и микродатчики в одном корпусе. В этой статье рассказывается, что такое датчик MEMS, принцип работы, преимущества и области применения

Что такое датчик МЭМС?

МЭМС - это недорогие и высокоточные инерционные датчики, которые используются для обслуживания широкого спектра промышленных приложений. В этом датчике используется микросхема, а именно микро-электромеханическая система. Эти датчики используются для обнаружения, а также измерения внешнего стимула, такого как давление, после чего он реагирует на давление, которое измеряется давлением, с помощью некоторых механических воздействий. Лучшие примеры этого в основном включают вращение двигателя для компенсации изменения давления.

Изготовление МЭМС-ИС может быть выполнено с использованием кремния, при этом небольшие слои материала помещаются иным образом фиксируются на подложке Si. После этого выборочно фиксируется, оставляя микроскопические трехмерные структуры, такие как диафрагмы, балки, рычаги, пружины и шестерни.

Для изготовления МЭМС требуется множество методов, которые используются для построения других полупроводниковых схем, таких как процесс окисления, процесс диффузии, процесс ионной имплантации, процесс химического осаждения из паровой фазы при низком давлении, распыление и т. д. Кроме того, в этих датчиках используется особый процесс, например микрообработка.

Принцип работы датчика MEMS

Каждый раз, когда к датчику MEMS применяется наклон, сбалансированная масса влияет на электрический потенциал. Это можно измерить как изменение емкости. Затем этот сигнал можно изменить для создания стабильного выходного сигнала в цифровом формате, 4–20 мА или постоянного тока.

Эти датчики - прекрасное решение для некоторых приложений, не требующих максимальной точности, таких как промышленная автоматизация, управление положением, измерение крена и тангажа, а также выравнивание платформы.

Типы MEMS

На рынке доступны следующие типы датчиков MEMS:

• Акселерометры MEMS
• Гироскопы MEMS
• Датчики давления MEMS
• Датчики магнитного поля MEMS

Преимущества MEMS

Преимущества датчика MEMS заключаются в следующем.

• Производство МЭМС - это производство полупроводниковых ИС, как дешевое массовое изобретение, согласованность также важна для устройств МЭМС.
• Размер подкомпонентов датчика будет в диапазоне от 1 до 100 микрометров, а размер устройства MEMS будет определять диапазон от 20 микрометров до миллиметра.
• Очень низкое энергопотребление.
• Просто включить в систему или изменить
• Температурная постоянная мала.
• Они могут быть очень устойчивы к ударам, радиации и вибрации.
• Повышенная устойчивость к тепловому проявлению
• Параллелизм

Приложения MEMS

Датчики MEMS используются в различных областях, включая автомобильную, бытовую, промышленную, военную промышленность, биотехнологию, исследование космоса и коммерческие цели, включая струйные принтеры, акселерометры в современных автомобилях, бытовую электронику. , в персональных компьютерах и т. д.

К лучшим примерам устройств МЭМС в основном относятся адаптивная оптика, оптические кроссы, акселерометры с подушками безопасности, массивы зеркал для телевизоров и дисплеев, управляемые микрозеркала, устройства РЧ МЭМС, одноразовые медицинские устройства. и т. д.

Итак, это все о датчике MEMS. Основным недостатком этих датчиков является то, что стоимость изготовления каждой детали чрезвычайно мала. Но существуют огромные инвестиции, связанные с разработкой, производством и выпуском нового продукта на основе МЭМС. Следовательно, разработчики вряд ли будут расширять компоненты для небольших приложений. Вот вам вопрос, какие категории устройств MEMS?