MEMS代表微機(jī)電系統(tǒng)。這些是一組設(shè)備，這些設(shè)備的特性可以通過其微小的尺寸和設(shè)計(jì)模式來實(shí)現(xiàn)。這些傳感器的設(shè)計(jì)可以使用1-100微米的組件來完成。在集成微電子設(shè)備的控制下，這些設(shè)備可以從小型結(jié)構(gòu)到非常困難的機(jī)電系統(tǒng)，其移動(dòng)部件很多，而移動(dòng)部件可能有所不同。通常，這些傳感器在一個(gè)封裝中包括機(jī)械微致動(dòng)器，微結(jié)構(gòu)，微電子學(xué)和微傳感器。本文討論什么是MEMS傳感器，其工作原理，優(yōu)點(diǎn)及其應(yīng)用

一、什么是MEMS傳感器？

MEMS傳感器是一種低成本，高精度的慣性傳感器，可用于多種工業(yè)應(yīng)用。該傳感器使用一種稱為微機(jī)電系統(tǒng)的基于芯片的技術(shù)。這些傳感器用于檢測和測量外部刺激（例如壓力），之后它會(huì)通過一些機(jī)械作用對(duì)壓力做出響應(yīng)，該壓力就是測得的壓力。最好的例子主要涉及電動(dòng)機(jī)的旋轉(zhuǎn)以補(bǔ)償壓力變化。

MEMS IC的制造可以用硅來完成，然后以其他方式放置少量的材料層并將其固定在Si襯底上。然后，將其選擇性地固定，從而留下微小的3D結(jié)構(gòu)，例如膜片，橫梁，杠桿，彈簧和齒輪。

MEMS制造需要許多技術(shù)，這些技術(shù)用于構(gòu)造其他半導(dǎo)體電路，例如氧化工藝，擴(kuò)散工藝，離子注入工藝，低壓化學(xué)氣相沉積工藝，濺射等。此外，這些傳感器還使用諸如微機(jī)械加工的特定工藝。

二、MEMS傳感器的工作原理

每當(dāng)向MEMS傳感器施加傾斜時(shí)，平衡質(zhì)量就會(huì)產(chǎn)生電位差?？梢韵駵y量電容變化一樣進(jìn)行測量。然后可以更改此信號(hào)以創(chuàng)建穩(wěn)定的數(shù)字，4-20mA或VDC輸出信號(hào)。這些傳感器是不需要最高精度的應(yīng)用的理想解決方案，例如工業(yè)自動(dòng)化，位置控制，側(cè)傾和俯仰測量以及平臺(tái)調(diào)平。

三、MEMS傳感器的類型

1.市場上常見的MEMS傳感器類型為：

2.MEMS加速度計(jì)

3.MEMS陀螺儀

4.MEMS壓力傳感器

5.MEMS磁場傳感器

四、MEMS傳感器的優(yōu)點(diǎn)

1.MEMS的制造就像低成本大規(guī)模生產(chǎn)一樣，是半導(dǎo)體IC的制造，并且一致性對(duì)于MEMS器件也必不可少。

2.傳感器子組件的尺寸將在1到100微米的范圍內(nèi)，而MEMS設(shè)備的尺寸將在20微米到毫米的范圍內(nèi)。

3.功耗非常低。

4.易于集成到系統(tǒng)中或進(jìn)行更改

5.熱常數(shù)小

6.這些可能會(huì)強(qiáng)烈抵抗沖擊，輻射和振動(dòng)。

7.更好的熱顯影耐受性

8.并行性

五、MEMS傳感器的應(yīng)用

MEMS傳感器用于不同領(lǐng)域，包括汽車，消費(fèi)，工業(yè)，軍事，生物技術(shù)，太空探索和商業(yè)用途，包括噴墨打印機(jī)，現(xiàn)代汽車中的加速度計(jì)，消費(fèi)電子產(chǎn)品，個(gè)人計(jì)算機(jī)等。

MEMS設(shè)備的最佳示例主要包括自適應(yīng)光學(xué)器件，光學(xué)交叉連接，安全氣囊加速度計(jì)，電視和顯示器的反射鏡陣列，可操縱的微鏡，RF MEMS設(shè)備，不可重復(fù)使用的醫(yī)療設(shè)備等。

因此，所有這些都與MEMS傳感器有關(guān)。這些傳感器的主要缺點(diǎn)是每個(gè)零件的制造成本都非常低。但是，在設(shè)計(jì)，制造和成功開發(fā)基于MEMS的產(chǎn)品時(shí)將有一筆巨大的投資。因此，設(shè)計(jì)人員不太可能擴(kuò)展小批量應(yīng)用中使用的組件。