Терминът MEMS означава микроелектромеханични системи. Това са набор от устройства и характеризирането на тези устройства може да се извърши чрез малкия им размер и режима на проектиране. Проектирането на тези сензори може да се извърши с 1- 100 микрометра компоненти . Тези устройства могат да се различават от малки структури до много трудни електромеханични системи с множество движещи се елементи под контрола на вградената микроелектроника. Обикновено тези сензори включват механични микрозадвижващи механизми, микроструктури, микроелектроника и микросензори в един пакет. Тази статия разглежда какво е MEMS сензор, принцип на работа, предимства и приложения
Какво е MEMS сензор?
MEMS са евтини инерционни сензори с висока точност и се използват за обслужване на широк спектър от индустриални приложения. Този сензор използва чип-базирана технология, а именно микро-електро-механична система. Тези сензори се използват за откриване, както и за измерване на външния стимул като налягане, след което той реагира на налягането, което се измерва налягането с помощта на някои механични действия. Най-добрите примери за това включват главно въртене на мотор за компенсиране на промяната на налягането.
The Изработване на MEMS IC може да се направи със силиций, при което леки материални слоеве се поставят иначе фиксирани върху Si подложка. След това избирателно се фиксира, за да се оставят микроскопични 3D структури като диафрагми, греди, лостове, пружини и зъбни колела.
mems-ic
Изработването на MEMS се нуждае от много техники, които се използват за конструиране на други полупроводникови вериги като процес на окисление, процес на дифузия, процес на имплантиране на йони, процес на отлагане на химически пари под ниско налягане, разпрашаване и др. Освен това тези сензори използват определен процес като микрообработка.
Принцип на работа на сензора MEMS
Винаги, когато накланянето е приложено към сензора MEMS, балансираната маса прави разлика в електрическия потенциал. Това може да се измери като промяна в капацитета. Тогава този сигнал може да бъде променен, за да се създаде стабилен изходен сигнал в цифров, 4-20mA или VDC.
Тези сензори са чудесни решения за някои приложения, които не изискват максимална точност като индустриална автоматизация, контрол на позицията, измерване на ролка и стъпка и изравняване на платформата.
Видове MEMS
Често срещаните видове MEMS сензори се предлагат на пазара
- Акселерометри MEMS
- MEMS жироскопи
- MEMS сензори за налягане
- MEMS сензори за магнитно поле
Предимства на MEMS
Предимствата на сензора MEMS включват следното.
- Производството на MEMS е производство на полупроводникови интегрални схеми като изобретение с ниска цена, последователността също е от съществено значение за MEMS устройствата.
- Размерът на подкомпонентите на сензора ще бъде в диапазона от 1 до 100 микрометра, както и размерът на устройството MEMS ще определи диапазон от 20 микрометра до милиметър.
- Консумацията на енергия е много ниска.
- Лесно за включване в системи или промяна
- Топлинната константа е малка
- Те могат да бъдат силно противопоставени на удар, радиация и вибрации.
- По-добра толерантност към топлинно развитие
- Паралелизъм
Приложения на MEMS
MEMS сензорите се използват в различни домейни, които включват автомобилна , потребителски, индустриални, военни, биотехнологии, космически изследвания и търговски цели, които включват мастилено-струйни принтери, акселерометри в съвременните автомобили, потребителска електроника, в персонални компютри и др.
Най-добрите примери за устройства MEMS включват предимно адаптивна оптика, оптични кръстосани връзки, въздушна възглавница акселерометри , огледални решетки за телевизори и дисплеи, управляеми микроогледала, RF MEMS устройства, медицински устройства за многократна употреба и др.
По този начин това е всичко за MEMS сензор . Основният недостатък на тези сензори е, въпреки че разходите за изработка на всяка част са изключително ниски. Но има огромни инвестиции, свързани с проектирането, производството и наследяването на базиран на MEMS продукт. Следователно дизайнерите вероятно няма да разширят компонентите за приложения с малък обем. Ето въпрос към вас, кои са категориите на MEMS устройства?
