Termi MEMS tarkoittaa mikroelektromekaanisia järjestelmiä. Nämä ovat joukko laitteita, ja näiden laitteiden karakterisointi voidaan tehdä niiden pienen koon ja suunnittelutilan perusteella. Nämä anturit voidaan suunnitella 1 - 100 mikrometrillä komponentit . Nämä laitteet voivat vaihdella pienistä rakenteista erittäin vaikeisiin sähkömekaanisiin järjestelmiin, joissa on useita liikkuvia elementtejä integroidun mikroelektroniikan ohjauksen alla. Yleensä nämä anturit sisältävät mekaaniset mikrotoimilaitteet, mikrorakenteet, mikroelektroniikan ja mikroanturit yhdessä paketissa. Tässä artikkelissa käsitellään MEMS-anturin, toimintaperiaatteen, etuja ja sen sovelluksia
Mikä on MEMS-anturi?
MEMS ovat edullisia ja erittäin tarkkoja inertiasensoreita, ja niitä käytetään palvelemaan laajaa valikoimaa teollisia sovelluksia. Tämä anturi käyttää sirupohjaista tekniikkaa, nimittäin mikro-sähkömekaanista järjestelmää. Nämä anturit Niitä käytetään sekä ulkoisen ärsykkeen kaltaisen paineen havaitsemiseen että mittaamiseen, minkä jälkeen se reagoi paineeseen, joka mitataan paineena joidenkin mekaanisten toimien avulla. Parhaita esimerkkejä tästä ovat pääasiassa moottorin pyöriminen paineenmuutoksen kompensoimiseksi.
MEMS IC -valmistus voidaan tehdä piillä, jolloin pienet materiaalikerrokset sijoitetaan muuten Si-substraatille. Sen jälkeen kiinnitetään valikoivasti pois jättäen mikroskooppiset 3D-rakenteet, kuten kalvot, palkit, vivut, jouset ja hammaspyörät.
mems-ic
MEMS-valmistus vaatii monia tekniikoita, joita käytetään rakentamaan muita puolijohdepiirejä, kuten hapetusprosessi, diffuusioprosessi, ionin istutusprosessi, matalapaineinen kemiallinen höyrykerrostamisprosessi, sputterointi jne. Lisäksi nämä anturit käyttävät tiettyä prosessia, kuten mikrokoneistusta.
MEMS-anturin toimintaperiaate
Aina kun kallistus kohdistetaan MEMS-anturiin, tasapainotettu massa vaikuttaa sähköpotentiaaliin. Tämä voidaan mitata kuin muutos kapasitanssissa. Sitten tämä signaali voidaan muuttaa vakaan lähtösignaalin luomiseksi digitaalisessa, 4-20 mA: n tai VDC: ssä.
Nämä anturit ovat hienoja ratkaisuja joihinkin sovelluksiin, jotka eivät vaadi suurinta tarkkuutta, kuten teollisuusautomaatio, asennon hallinta, kallistuksen ja nousun mittaus sekä alustan tasoitus.
MEMS-tyypit
Yleisiä MEMS-antureita on saatavana markkinoilta
- MEMS-kiihtyvyysmittarit
- MEMS-gyroskoopit
- MEMS-paineanturit
- MEMS-magneettikentän anturit
MEMS-edut
MEMS-anturin etuihin kuuluvat seuraavat.
- MEMS: n valmistus on puolijohde-IC-valmistusta, kuten edullinen massakeksintö, johdonmukaisuus on myös välttämätöntä MEMS-laitteille.
- Anturin alikomponenttien koko on 1 - 100 mikrometriä, ja MEMS-laitteen koko määrittää 20 mikrometriä millimetrialueelle.
- Virrankulutus on hyvin pieni.
- Helppo sisällyttää järjestelmiin tai muuttaa
- Lämpövakio on pieni
- Nämä voidaan vastustaa voimakkaasti iskuja, säteilyä ja tärinää.
- Parempi lämpökehityksen sietokyky
- Rinnakkaisuus
MEMS-sovellukset
MEMS-antureita käytetään eri alueilla, mukaan lukien autoteollisuus , kuluttaja-, teollisuus-, sotilas-, biotekniikka-, avaruustutkimus- ja kaupallisiin tarkoituksiin, joihin kuuluvat mustesuihkutulostimet, kiihtyvyysmittarit nykyaikaisissa autoissa, kulutuselektroniikka, henkilökohtaisissa tietokoneissa jne.
Parhaita esimerkkejä MEMS-laitteista ovat pääasiassa adaptiivinen optiikka, optiset ristikytkennät, turvatyynyt kiihtyvyysanturit , televisioiden ja näyttöjen peiliryhmät, ohjattavat mikropeilit, RF MEMS -laitteet, ei uudelleenkäytettävät lääkinnälliset laitteet jne.
Näin ollen kyse on kaikesta MEMS-anturi . Näiden antureiden suurin haittapuoli on, vaikka jokaisen osan valmistuskustannukset ovatkin erittäin pienet. Mutta MEMS-pohjaisen tuotteen suunnitteluun, valmistukseen ja seuraajaan liittyy valtava investointi. Tämän vuoksi suunnittelijat eivät todennäköisesti laajenna komponentteja pienikokoisiin sovelluksiin. Tässä on kysymys sinulle, mitkä ovat MEMS-laitteiden luokat?
