pg下载渠道 什么是MEMS传感器?MEMS传感器工作原理及应用

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微机电系统也就是MEMS传感器,是基于微电子技术发展起来的,多学科交叉的前沿研究领域,历经四十多年发展,成为世界瞩目的重大科技领域之一,它涵盖电子、机械、材料、物理学、化学、生物学、医学等多种学科与技术,具备广阔的应用前景。截至2010年,全世界存在大约600余家单位,这些单位从事MEMS的研制以及生产工作,已经研制出几百种产品,这几百种产品涵盖微型压力传感器、加速度传感器、微喷墨打印头、数字微镜显示器,其中MEMS传感器占比相当大。MEMS传感器是运用微电子和微机械加工技术制造而成的新型传感器。和传统的传感器相比较,它具备体积小、重量轻、成本低、功耗低、可靠性高、适于批量化生产、易于集成以及实现智能化的特点。与此同时,其特征尺寸处于微米量级,这就使得它能够达成某些传统机械传感器无法达成的功能。

工作原理

MEMS 的全称是微型电子机械系统,它运用传统的半导体工艺跟材料,是一种将微传感器、微执行器、微机械机构、信号处理以及控制电路、高性能电子集成器件、接口、通信还有电源等整合于一体的微型器件或者系统,具有小体积、低成本、集成化等特性 。

应用

1、应用于医疗

MEMS传感器被应用于无创胎心检测,检测胎儿心率属于一项技术性极强的工作,胎儿心率相当快,处于每分钟120至160次的区间内,运用传统的听诊器乃至仅具备放大作用的超声多普勒仪pg下载官方版打开即玩v1022.速装上线体验.中国,通过人工计数很难精确测量。具备数字显示功能的超声多普勒胎心监护仪,价格高昂,仅被少数大医院所使用,在中、小型医院以及广大的农村地区难以得到普及。另外,超声振动波作用于胎儿,会给胎儿带来极大的不利影响。哪怕检测剂量是很低的那种情况,它依旧是属于有损探测的范围之内的,并不适合用于经常性的检查,也不适合用于重复性的检查,同时也是不适合家庭使用的。

2、应用在汽车电子

MEMS压力传感器主要用于测量气囊压力,用于测量燃油压力,用于测量发动机机油压力,用于测量进气管道压力,用于测量轮胎压力。这种传感器以单晶硅作为材料,通过采用MEMS技术在材料中间制作成力敏膜片,之后在膜片上扩散杂质形成四只应变电阻,再以惠斯顿电桥方式把应变电阻连接成电路,以此来获得高灵敏度。车用MEMS压力传感器存在电容式这种常见形式,存在压阻式这种常见形式,存在差动变压器式这种常见形式,存在声表面波式这种常见形式。MEMS加速度计原理基于牛顿经典力学定律,它通常由悬挂系统与检测质量构成,借微硅质量块的偏移来实现加速度检测,主要应用于汽车安全气囊系统、防滑系统及汽车导航系统、防盗系统等,MEMS加速度计除电容式、压阻式外,还有压电式、隧道电流型、谐振式以及热电偶式等形式pg下载官方认证,其中,电容式MEMS加速度计具备灵敏度高、受温度影响极小等特性,是MEMS微加速度计里的主流产品。汽车导航的 GPS 信号进行补偿会用到,汽车底盘控制系统也会用到的,一种角速率传感器是微陀螺仪,它主要有着振动式、转子式等几种类型。在微陀螺仪里应用最多的是振动陀螺仪,它借助单晶硅或者多晶硅振动形成的质量块处于被基座带动旋转状态时所产生的哥氏效应,以此来感测角速度。举例来说,汽车转弯的时候,系统靠着陀螺仪去测量角速度,从而指示方向盘转动是否达到合适位置,主动地在汽车内侧或者外侧车轮上添加适当制动,目的在于防止汽车脱离车道,一般情况下,它会和低加速度计共同构成主动控制系统。

3、应用于运动追踪系统

在运动员每日训练里,MEMS传感器能够用以开展3D人体运动测量,对每个动作予以记录,教练们针对结果展开分析,不断反复比较,借此提高运动员成绩。伴随MEMS技术进一步发展,MEMS传感器价格也会随之降低,这在大众健身房中亦能够广泛应用。

就滑雪而言,3D运动追踪里的压力传感器、加速度传感器、陀螺仪以及GPS,能让使用者获取极为精确的观察能力,它不但能给出滑雪板的移动数据,还能够记录使用者的位置与距离,标点。在冲浪方面同样是这样,安装于冲浪板上的3D运动追踪,可记录海浪高度、速度、冲浪时间、浆板距离、水温以及消耗的热量等信息,标点。

4、应用在手机拍照领域

在MEMS Drive出现以前,手机摄像头主要是通过音圈马达移动镜头组这种方式来达成防抖,也就是所谓的镜头防抖技术,它受到了极大的限制。另外还有一种在市场上处于较高端水平的防抖技术,即多轴防抖pg下载麻将胡了,它是借助移动图像传感器去补偿抖动,然而因为该技术体积巨大,耗电量超出了手机的承载能力,所以一直没办法在手机上得以应用。

最新技术MEMS Drive类似一张贴在图像传感器背面的平面马达,它能带动图像传感器在三个旋转轴移动,这是凭着微机电在体积和功耗上获得突破才得以实现的。MEMS Drive的防抖技术是透过陀螺仪感知拍照过程中的瞬间抖动,依靠精密算法计算出马达应做的移动幅度并做出快速补偿。这一系列动作都要在百分之一秒内完成,如此你得到的图像才不会因为抖动而模糊掉。

手机拍照给予我们随时随地的便利,然而,面对繁杂的环境、多样的拍照情形,人手拍照存在难以规避的抖动,诸如走着、跑着、躺着拍照,又或是把手伸长、手握自拍杆自拍,不论何种抖动,借助MEMS DRIVE马达特有的五轴防抖,以及快速、精准控制的技术长处,都能够展现出更清晰、更锐丽的图片。

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