Termins MEMS apzīmē mikroelektromehāniskās sistēmas. Tie ir ierīču komplekti, un šo ierīču raksturojumu var veikt pēc to mazā izmēra un projektēšanas režīma. Šos sensorus var projektēt ar 1 - 100 mikrometru komponentiem . Šīs ierīces var atšķirties no mazām konstrukcijām līdz ļoti sarežģītām elektromehāniskām sistēmām ar daudziem kustīgiem elementiem zem iebūvētās mikroelektronikas vadības. Parasti šie sensori vienā mehāniskajā komplektā ietver mehāniskos mikroelementus, mikro struktūras, mikroelektroniku un mikro sensorus. Šajā rakstā ir apspriests MEMS sensors, darbības princips, priekšrocības un to pielietojums
Kas ir MEMS sensors?
MEMS ir zemu izmaksu un augstas precizitātes inerciālie sensori, kurus izmanto plaša spektra rūpnieciskām vajadzībām. Šis sensors izmanto uz mikroshēmām balstītu tehnoloģiju, proti, mikroelektromehānisko sistēmu. Šie sensori tiek izmantoti, lai noteiktu, kā arī izmērītu ārējo stimulu, piemēram, spiedienu, pēc tam tas reaģē uz spiedienu, kuru mēra ar dažu mehānisku darbību palīdzību. Labākie to piemēri galvenokārt ir motora pagriešana spiediena izmaiņu kompensēšanai.
The MEMS IC izgatavošana var izdarīt ar silīciju, pie kura nelieli materiāla slāņi tiek citādi piestiprināti pie Si pamatnes. Pēc tam selektīvi nofiksēts, lai atstātu mikroskopiskas 3D struktūras, piemēram, diafragmas, sijas, sviras, atsperes un zobratus.
mems-ic
MEMS izgatavošanai ir nepieciešamas daudzas metodes, kuras tiek izmantotas citu pusvadītāju ķēžu konstruēšanai, piemēram, oksidācijas process, difūzijas process, jonu implantācijas process, zema spiediena ķīmiskās tvaiku nogulsnēšanas process, izsmidzināšana utt. Turklāt šie sensori izmanto īpašu procesu, piemēram, mikromašīnu.
MEMS sensora darbības princips
Ikreiz, kad MEMS sensoram tiek piemērots slīpums, līdzsvarota masa ietekmē elektrisko potenciālu. To var izmērīt kā kapacitātes izmaiņas. Tad šo signālu var mainīt, lai izveidotu stabilu izejas signālu ciparu, 4-20mA vai VDC.
Šie sensori ir lieliski risinājumi dažām lietojumprogrammām, kurām nav nepieciešama maksimāla precizitāte, piemēram, rūpnieciskā automatizācija, pozīcijas kontrole, rites un piķa mērīšana un platformas izlīdzināšana.
MEMS veidi
Parasti tirgū ir pieejami MEMS sensoru tipi
- MEMS akselerometri
- MEMS žiroskopi
- MEMS spiediena sensori
- MEMS magnētiskā lauka sensori
MEMS priekšrocības
MEMS sensora priekšrocības ietver šādas.
- MEMS ražošana ir pusvadītāju IC ražošana, piemēram, lētu masu izgudrojums, konsekvence ir būtiska arī MEMS ierīcēm.
- Sensora apakškomponentu izmērs būs robežās no 1 līdz 100 mikrometriem, kā arī MEMS ierīces izmērs noteiks 20 mikrometru līdz milimetru diapazonu.
- Enerģijas patēriņš ir ļoti mazs.
- Vienkārši iekļaut sistēmās vai mainīt
- Termiskā konstante ir maza
- Tie var būt ļoti pretrunā ar šoku, starojumu un vibrāciju.
- Labāka termiskās attīstības tolerance
- Paralēlisms
MEMS pieteikumi
MEMS sensori tiek izmantoti dažādās jomās, tostarp automobiļi , patērētāju, rūpniecības, militārajiem, biotehnoloģijas, kosmosa izpētes un komerciāliem mērķiem, kas ietver tintes printerus, akselerometrus mūsdienu automašīnās, plaša patēriņa elektroniku, personālajos datoros utt.
Labākie MEMS ierīču piemēri galvenokārt ietver adaptīvo optiku, optiskos šķērssavienojumus, drošības spilvenus akselerometri , spoguļu bloki televizoriem un displejiem, vadāmi mikrospoguļi, RF MEMS ierīces, atkārtoti neizmantojamas medicīnas ierīces utt.
Tādējādi tas viss ir par MEMS sensors . Šo sensoru galvenais trūkums ir, kaut arī katras detaļas izgatavošanas izmaksas ir ārkārtīgi zemas. Bet MEMS balstīta produkta projektēšanā, ražošanā un pēctecībā ir saistītas milzīgas investīcijas. Līdz ar to dizaineri, visticamāk, nepaplašinās komponentus maza apjoma lietojumiem. Šeit ir jautājums jums, kādas ir MEMS ierīču kategorijas?
