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MEMS传感器定义和应用

文章来源:楚环传感 发布时间:2018-05-22

概念与结构

MEMS传感器是利用集成电路技术工艺和微机械加工方法将基于各种物理效应的机电敏感元器件和处理电路集成在一个芯片上的传感器。MEMS是微电子机械系统的缩写,一般简称微机电。

MEMS传感器原理图

如图所示,主要由微型机光电敏感器和微型信号处理器组成。前者功能与传统传感器相同,区别是用MEMS工艺实现传统传感器的机光电元器件。后者功能是对敏感元件输出的数据进行各种处理,以补偿和校正敏感元件特性不理想和影响量引入的失真,进而恢复真实的被测量。

MEMS传感器原理图

MEMS传感器主要用于控制系统。利用MEMS技术工艺将MEMS传感器、MEMS执行器和MEMS控制处理器都集中在一个芯片上,则所构成的系统称为MEMS芯片控制系统。微控制处理器的主要功能包括A/D和D/A转换,数据处理和执行控制算法。微执行器将电信号转换成非电量,使被控对象产生平动、转动、声、光、热等动作。系统接口单元便于同高层的管理处理器通信,以适合远程分布测控。

应用实例

MEMS传感器具有体积小、质量轻、响应快、灵敏度高、易批产、成本低、可测量各种物理量、化学量和生物量等优势,在航天、航空、航海、兵器、机械、化工等领域,尤其是汽车工业获得较广泛应用,且国外已形成MEMS产业。

MEMS器件目前已有MEMS压力传感器、加速度计、陀螺、静电电机、磁力矩器、电池、多路转换开关和矩阵开关等。

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