A MEMS kifejezés mikroelektromechanikus rendszereket jelent. Ezek egy eszközkészlet, és ezeknek az eszközöknek a jellemzése apró méretükkel és tervezési módjukkal elvégezhető. Ezen érzékelők megtervezése az 1–100 mikrométerrel lehetséges alkatrészek . Ezek az eszközök a kis szerkezettől a nagyon nehéz elektromechanikus rendszerekig különbözhetnek, amelyekben számos mozgó elem van a beépített mikroelektronika irányítása alatt. Ezek az érzékelők általában egy csomagban tartalmaznak mechanikus mikrohajtókat, mikro-szerkezeteket, mikro-elektronikát és mikro-érzékelőket. Ez a cikk azt tárgyalja, hogy mi a MEMS szenzor, annak működési elve, előnyei és alkalmazásai
Mi az a MEMS szenzor?
A MEMS olcsó és nagy pontosságú inerciális érzékelők, amelyeket ipari alkalmazások széles körének kiszolgálására használnak. Ez az érzékelő chipalapú technológiát, nevezetesen mikroelektromechanikus rendszert használ. Ezek érzékelők a külső inger, például nyomás detektálására és mérésére szolgálnak, ezután reagál arra a nyomásra, amelyet néhány mechanikai művelet segítségével mérnek. A legjobb példák erre főleg a motor forgatása a nyomásváltozás ellensúlyozására.
A MEMS IC gyártása szilíciummal végezhető, ezáltal enyhe anyagrétegeket helyeznek el, különben egy Si hordozóra rögzítve. Ezt követően szelektíven rögzítették, hogy mikroszkopikus 3D struktúrákat hagyjanak maguk után, például membránokat, gerendákat, karokat, rugókat és fogaskerékeket.
mems-ic
A MEMS gyártásához számos olyan technikára van szükség, amelyeket más félvezető áramkörök megalkotására használnak, mint például oxidációs folyamat, diffúziós folyamat, ion beültetési folyamat, alacsony nyomású kémiai gőzfázisú leválasztási eljárás, porlasztás stb.
MEMS érzékelő működési elve
Amikor a MEMS érzékelőre billentést hajtanak végre, akkor a kiegyensúlyozott tömeg különbséget tesz az elektromos potenciálon belül. Ez úgy mérhető, mint a kapacitásbeli változás. Ezután a jel megváltoztatható, hogy stabil kimeneti jelet hozzon létre digitális, 4-20mA vagy VDC formátumban.
Ezek az érzékelők kiváló megoldások olyan alkalmazásokhoz, amelyek nem követelik meg a maximális pontosságot, például az ipari automatizálás, a helyzetszabályozás, a gördülés és a hangmagasság mérése, valamint a platform szintezése.
A MEMS típusai
A MEMS érzékelők általános típusai a piacon beszerezhetők
- MEMS gyorsulásmérők
- MEMS giroszkópok
- MEMS nyomásérzékelők
- MEMS mágneses mező érzékelők
MEMS előnyei
A MEMS érzékelő előnyei a következők.
- A MEMS gyártása félvezető IC gyártás, mint az alacsony költségű tömeges találmány, a MEMS eszközöknél is elengedhetetlen a konzisztencia.
- Az érzékelő alkomponenseinek mérete 1 és 100 mikrométer közötti tartományba esik, valamint a MEMS eszköz mérete 20 mikrométer és milliméter közötti tartományt határoz meg.
- Az áramfogyasztás nagyon alacsony.
- Egyszerű beépíteni a rendszerbe vagy megváltoztatni
- A hőállandó kicsi
- Ezek erősen ellenkezhetnek a sokkkal, a sugárzással és a rezgéssel.
- Jobb hőfejlődési tolerancia
- Párhuzamosság
A MEMS alkalmazásai
A MEMS szenzorokat különböző területeken használják, amelyek magukban foglalják autóipari , fogyasztói, ipari, katonai, biotechnológiai, űrkutatási és kereskedelmi célokra, amelyek magukban foglalják a tintasugaras nyomtatókat, a modern autók gyorsulásmérőit, a szórakoztató elektronikát, a személyi számítógépeket stb.
A MEMS-eszközök legjobb példái elsősorban az adaptív optika, az optikai keresztkötések, a légzsákok gyorsulásmérők , TV-k és kijelzők tükörtömbjei, kormányozható mikrotükrök, RF MEMS eszközök, nem újrafelhasználható orvostechnikai eszközök stb.
Így mindez a MEMS érzékelő . Ezeknek az érzékelőknek a fő hátránya annak ellenére, hogy az egyes alkatrészek gyártási költsége rendkívül alacsony. De a MEMS-alapú termékek tervezése, gyártása és utódjai hatalmas beruházással járnak. Következésképpen a tervezők valószínűleg nem bővítik az alkatrészeket kis mennyiségű alkalmazásokhoz. Itt egy kérdés az Ön számára, melyek a MEMS-eszközök kategóriái?
