MEMS传感器可以分成哪些应用类型?
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MEMS传感器是采用微电子和微机械加工技术制造出来的新型传感器。它具有体积小、质量轻、成本低、功耗低、可靠性高、技术附加值高,适于批量化生产、易于集成和实现智能化等特点。MEMS传感器技术是指用微电子微机械加工出来的、用敏感元件如电容、压电、压阻、热电耦、谐振、隧道电流等来感受转换电信号的器件和系统。它包括速度、压力、湿度、加速度、气体、磁、光、声、生物、化学等各种传感器,按种类分主要有:面阵触觉传感器、谐振力敏感传感器、微型加速度传感器、真空微电子传感器等。传感器的发展方向是阵列化、集成化、智能化。由于传感器是人类探索自然界的触角,是各种自动化装置的神经元,且应用领域广泛,未来将备受世界各国的重视。
MEMS传感器的主要应用可分为:MEMS物理传感器、MEMS化学传感器、MEMS生物传感器。这些MEMS传感器中的每一个都有多种细分方法。例如,加速度计按被测质量的运动方式分类,包括角振动型和直线振动型加速度计等,种类很多。常见的MEMS传感器包括压力传感器、加速度传感器、微机陀螺仪、惯性传感器、MEMS硅麦克风等;MEMS传感器的品种多达数万种。
MEMS运动传感器:MEMS运动传感器主要有加速度计、陀螺仪、磁力计三大类,加速度计和陀螺仪可以集成为六轴惯性传感器;磁力计和加速度计集成为电子罗盘(e-compass),加速度计、陀螺仪和磁力计可集成为9轴传感器。惯性传感器(加速度计+陀螺仪)电子罗盘(磁力计+加速度计)。
MEMS环境传感器:环境传感器可细分为气体、温度和湿度传感器等。MEMS温度传感器可用于任何需要检测温度的地方。MEMS湿度传感器在工业控制、气象、农业、矿山检测等行业中得到了广泛的应用。MEMS气体传感器主要用于检测目标气体的成分、浓度等。
MEMS生物传感器:MEMS生物传感器目前处于发展初期。MEMS生物传感器是利用生物分子探测生物反应信息的器件,被列为新世纪五大医学检验技术之一,是现代生物技术与微电子学、化学等多学科交叉结合的产物。未来MEMS生物传感器在医学、食品工业、环境监测等领域具有广阔发展空间。
MEMS麦克风:MEMS麦克风广泛应用于消费电子、汽车、医疗等领域。今天几乎每部智能手机都至少使用一个MEMS麦克风,高端智能手机甚至使用三个麦克风来进行语音捕捉、噪声消除和改进的语音识别,而iPhone6S已经使用了四个MEMS麦克风。 在物联网时代,大量的物联网设备也会使用MEMS麦克风。Apple iPhone5S和5C使用两个 Knowles和一个MEMS麦克风。
MSME压力传感器:压力传感器主要用于检测压力,按量程可分为低压、中压和高压压力传感器。 MEMS压力传感器属于低压传感器,主要检测原理是硅电容和硅压阻。
MEMS生物传感器:MEMS生物传感器目前处于开发的早期阶段,MEMS生物传感器是一种利用生物分子检测生物反应信息的装置。被列为新世纪医学检测五项技术之一。未来,MEMS生物传感器将在医药、食品工业、环境监测等领域拥有广阔的发展空间。
随着电子技术的发展,MEMS的应用领域越来越广泛,从最早的工业和军用航空应用到普通民用和消费市场。在智能手机上,MEMS传感器在声音表现、场景切换、手势识别、方位定位、温度/压力/湿度传感器等方面提供了广泛的应用;和车辆稳定性控制,以提高车辆的性能;在医疗领域,通过MEMS传感器的开发,成功研制出微型胰岛素注射泵,心脏搭桥移植和人工细胞组织成为实用化、实用化的治疗手段; 在可穿戴应用中,MEMS传感器可以实现运动追踪、心率测量等。