详解物联网中MEMS的定义及MEMS传感器分类

物联网中MEMS的定义,物联网MEMS传感器的分类 百恒物联 2018-07-27 4066

详解物联网中MEMS的定义及MEMS传感器分类


  MEMS传感器是采用微机械加工技术制造的新型传感器,是MEMS器件的一个重要分支。1962年,第一个硅微型压力传感器的问世开创了MEMS技术的先河,MEMS技术的进步和发展促进了传感器性能的提升。作为MEMS技术最重要的组成部分,MEMS传感器发展最快,一直受到各发达国家的广泛重视。美、日、英、俄等国将MEMS传感器技术作为战略性的研究领域之一,纷纷制订发展计划并投入巨资进行专项研究。


  随着微电子技术、集成电路技术和加工工艺的发展,MEMS传感器凭借体积小、质量轻、功耗低、可靠性高、灵敏度高、易于集成,以及耐恶劣工作环境等优势,极大地促进了传感器向微型化、智能化、多功能化和网络化发展。MEMS传感器正逐步占据传感器市场,并逐渐取代传统机械传感器的主导地位,已得到消费电子产品、汽车工业、航空航天、机械、化工及医药等各领域的青睐。

  MEMS的定义


  微机电系统(Micro Electro Mechanical System,MEMS)是集多个微机构、微传感器、微执行器、信号处理、控制电路、通信接口及电源于一体的微型电子机械系统。有人将用于通信、多媒体、网络和智能等领域中的MEMS技术称为信息MEMS技术,形成了光MEMS(MOEM)技术和射频微波无线电通信系统中的MEMS(RFMEMS)技术。

  MEMS传感器分类及典型应用


  MEMS传感器的门类品种繁多,分类方法也很多:按其工作原理的不同,可分为物理型、化学型和生物型三类;按照被测量的不同,又可分为加速度、角速度、压力、位移、流量、电量、磁场、红外、温度、气体成分、湿度、pH值、离子浓度、生物浓度及触觉等类型的传感器。

  每种MEMS传感器又有很多细分方法。例如,微加速度计,按检测量的运动方式划分,有角振动式加速度计;按检测量支承方式划分,有扭摆式、悬臂梁式和弹簧支撑方式;按信号检测方式划分,有电容式、电阻式和隧道电流式;按控制方式划分,有开环式和闭环式。

  MEMS传感器不仅种类繁多,而且用户广泛。作为获取信息的关键部分,MEMS传感器对各种传感装备微型化的发展起着巨大的推动作用,已在太空卫星、运载火箭、航空航天设备、飞机、各种车辆、生物医学及消费电子产品等领域中得到了广泛的应用。制造技术的日益精进使MEMS传感器的参数指标和性能得到不断提高,与多种学科的交叉融合又使传感器不断推陈出新,应用领域不断拓宽。


应用领域
产品或系统
所有MEMS传感器示例
消费电子
手机、数码相机和笔记本电脑等
加速度计、陀螺仪、惯性测量组合(IMU)等
汽车工业
汽车安全系统、制动防抱死系统(ABS)、发动机系统和动力系统等
压力传感器、加速度计、微陀螺仪、化学传感器、气体传感器和指纹识别传感器等
航空航天、空间应用
微型惯性导航系统、空间姿态测定系统、动力和推进系统、控制和监视系统、微型卫星等
加速度计、陀螺仪、压力传感器、惯性测量组合(IMU)、微型太阳合地球传感器、磁强计合化学传感器等
生物医学保健
临床化验系统、诊断和健康检测系统、灵巧药丸输送系统、心脏起搏器和计步器等
生物传感器、压力传感器、集成加速度传感器和微流体传感器等
机器人
飞行类机器人的姿态控制等
加速度计、陀螺仪和惯性测量组合等
传感网
基于MEMS的环境监测系统等
压力、温度、湿度、生物、气体和气流等多种传感器


  MEMS传感器的典型应用

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