MEMSセンサーの動作とその応用

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MEMSという用語は、微小電気機械システムの略です。これらはデバイスのセットであり、これらのデバイスの特性評価は、それらの小さなサイズと設計モードによって行うことができます。これらのセンサーの設計は、1〜100マイクロメートルで行うことができます コンポーネント 。これらのデバイスは、小さな構造から、組み込まれたマイクロエレクトロニクスの制御下にある多数の可動要素を備えた非常に難しい電気機械システムまでさまざまです。通常、これらのセンサーには、機械式マイクロアクチュエータ、マイクロ構造、マイクロエレクトロニクス、およびマイクロセンサーが1つのパッケージに含まれています。この記事では、MEMSセンサーとは何か、動作原理、利点、およびそのアプリケーションについて説明します。

MEMSセンサーとは何ですか?

MEMSは低コストで高精度の慣性センサーであり、これらは幅広い産業用途に使用されます。このセンサーは、チップベースの技術、すなわち微小電気機械システムを使用しています。これら センサー 圧力などの外部刺激を検出および測定するために使用され、その後、いくつかの機械的動作の助けを借りて、測定された圧力である圧力に応答します。この最良の例には、主に圧力変化を補償するためのモーターの回転が含まれます。




ザ・ MEMSICの製造 シリコンを使用して行うことができます。これにより、わずかな材料層が配置され、それ以外の場合はSi基板に固定されます。その後、選択的に固定して、ダイアフラム、ビーム、レバー、スプリング、ギアなどの微細な3D構造を残します。

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MEMS製造には、酸化プロセス、拡散プロセス、イオン注入プロセス、低圧化学蒸着プロセス、スパッタリングなどの他の半導体回路を構築するために使用される多くの技術が必要です。さらに、これらのセンサーはマイクロマシニングなどの特定のプロセスを使用します。

MEMSセンサーの動作原理

傾斜がMEMSセンサーに適用されるときはいつでも、バランスの取れた質量が電位内で差を生じます。これは、静電容量の変化のように測定できます。次に、その信号を変更して、デジタル、4〜20mA、またはVDCで安定した出力信号を作成できます。

これらのセンサーは、産業オートメーション、位置制御、ロールとピッチの測定、プラットフォームのレベリングなど、最高の精度を必要としない一部のアプリケーションに対する優れたソリューションです。


MEMSの種類

市場で入手可能なMEMSセンサーの一般的なタイプは次のとおりです。

  • MEMS加速度計
  • MEMSジャイロスコープ
  • MEMS圧力センサー
  • MEMS磁場センサー

MEMSの利点

MEMSセンサーの利点は次のとおりです。

  • MEMSの製造は、低コストの大量発明のような半導体IC製造であり、一貫性もMEMSデバイスに不可欠です。
  • センサーサブコンポーネントのサイズは1〜100マイクロメートルの範囲内であり、MEMSデバイスのサイズは20マイクロメートル〜ミリメートルの範囲を決定します。
  • 消費電力は非常に低いです。
  • システムへの組み込みや変更が簡単
  • 熱定数が小さい
  • これらは、衝撃、放射、および振動に非常に対抗することができます。
  • より良い熱現像耐性
  • 並列処理

MEMSのアプリケーション

MEMSセンサーは、次のようなさまざまな分野で使用されています。 自動車 、消費者、産業、軍事、バイオテクノロジー、宇宙探査、および商業目的。これには、インクジェットプリンター、現代の自動車内の加速度計、家庭用電化製品、パーソナルコンピューターなどが含まれます。

MEMSデバイスの最良の例には、主に補償光学、光クロスコネクト、エアバッグが含まれます 加速度計 、TVおよびディスプレイ用のミラーアレイ、操作可能なマイクロミラー、RF MEMSデバイス、再利用不可能な医療機器など。

したがって、これはすべてについてです MEMSセンサー 。これらのセンサーの主な欠点は、各部品の製造コストが非常に低いにもかかわらずです。しかし、MEMSベースの製品の設計、製造、および成功には莫大な投資が伴います。その結果、設計者は少量のアプリケーション用にコンポーネントを拡張する可能性は低くなります。ここにあなたへの質問があります、MEMSデバイスのカテゴリーは何ですか?