Termín MEMS znamená mikroelektromechanické systémy. Jedná se o sadu zařízení a charakterizaci těchto zařízení lze provést pomocí jejich malé velikosti a návrhového režimu. Navrhování těchto senzorů lze provést pomocí 1-100 mikrometru komponenty . Tato zařízení se mohou lišit od malých struktur až po velmi obtížné elektromechanické systémy s mnoha pohyblivými prvky pod kontrolou zabudované mikroelektroniky. Tyto senzory obvykle zahrnují mechanické mikroovladače, mikrostruktury, mikroelektroniku a mikro senzory v jednom balení. Tento článek pojednává o tom, co je senzor MEMS, princip fungování, výhody a jeho aplikace
Co je to senzor MEMS?
MEMS jsou levné a vysoce přesné inerciální senzory, které se používají pro širokou škálu průmyslových aplikací. Tento senzor využívá čipovou technologii, jmenovitě mikroelektromechanický systém. Tyto senzory se používají k detekci a měření vnějšího podnětu, jako je tlak, poté reaguje na tlak, který je měřen pomocí některých mechanických akcí. Nejlepším příkladem toho je zejména otáčení motoru pro kompenzaci změny tlaku.
The Výroba MEMS IC může být provedeno pomocí křemíku, přičemž malé vrstvy materiálu jsou umístěny jinak fixovány na Si podklad. Poté se selektivně fixuje a zanechává mikroskopické 3D struktury, jako jsou membrány, paprsky, páky, pružiny a ozubená kola.
vzpomínky
Výroba MEMS vyžaduje mnoho technik, které se používají ke konstrukci dalších polovodičových obvodů, jako je oxidační proces, difúzní proces, iontový implantační proces, nízkotlaký chemický proces nanášení par, rozprašování atd. Kromě toho tyto senzory používají konkrétní proces, jako je mikroobrábění.
Princip fungování senzoru MEMS
Kdykoli se na snímač MEMS aplikuje náklon, pak vyvážená hmota způsobí změnu v elektrickém potenciálu. To lze měřit jako změnu kapacity. Poté lze tento signál změnit a vytvořit stabilní výstupní signál v digitálním režimu, 4–20 mA nebo VDC.
Tyto senzory jsou dokonalým řešením pro některé aplikace, které nevyžadují maximální přesnost, jako je průmyslová automatizace, řízení polohy, měření otáčení a stoupání a vyrovnávání plošiny.
Druhy MEMS
Běžné typy senzorů MEMS lze získat na trhu
- MEMS akcelerometry
- MEMS gyroskopy
- Senzory tlaku MEMS
- Senzory magnetického pole MEMS
Výhody MEMS
Mezi výhody senzoru MEMS patří následující.
- Výroba MEMS je výroba polovodičových IC jako nízkonákladový hromadný vynález, konzistence je také nezbytná pro zařízení MEMS.
- Velikost dílčích komponent senzoru bude v rozmezí 1 až 100 mikrometrů, stejně jako velikost zařízení MEMS bude určovat rozsah 20 mikrometrů až milimetr.
- Spotřeba energie je velmi nízká.
- Snadné začlenění do systému nebo změna
- Tepelná konstanta je malá
- Mohou být vysoce proti otřesům, záření a vibracím.
- Lepší tolerance tepelného vývoje
- Rovnoběžnost
Aplikace MEMS
Senzory MEMS se používají v různých doménách, které zahrnují automobilový průmysl , spotřební, průmyslové, vojenské, biotechnologie, průzkum vesmíru a komerční účely, které zahrnují inkoustové tiskárny, akcelerometry v moderních automobilech, spotřební elektroniku, osobní počítače atd.
Mezi nejlepší příklady zařízení MEMS patří zejména adaptivní optika, optické křížové propojení, airbag akcelerometry , zrcadlová pole pro televizory a displeje, řiditelná mikrozrcátka, zařízení RF MEMS, zdravotnická zařízení, která nelze opakovaně použít atd.
Jedná se tedy o vše o Senzor MEMS . Hlavní nevýhodou těchto senzorů je, i když výrobní náklady pro každou část jsou extrémně nízké. Při navrhování, výrobě a nástupu produktu založeného na MEMS je však spojena obrovská investice. V důsledku toho návrháři pravděpodobně nebudou rozšiřovat komponenty pro aplikace s malým objemem. Zde je otázka, jaké jsou kategorie zařízení MEMS?
