Begrepet MEMS står for mikro-elektro-mekaniske systemer. Dette er et sett med enheter, og karakteriseringen av disse enhetene kan gjøres med deres lille størrelse og designmodus. Utformingen av disse sensorene kan gjøres med 1-100 mikrometer komponenter . Disse enhetene kan variere fra små strukturer til svært vanskelige elektromekaniske systemer med mange bevegelige elementer under kontroll av innlemmet mikroelektronikk. Vanligvis inkluderer disse sensorene mekaniske mikroaktuatorer, mikrostrukturer, mikroelektronikk og mikrosensorer i en pakke. Denne artikkelen diskuterer hva som er en MEMS-sensor, arbeidsprinsipp, fordeler og applikasjoner
Hva er en MEMS-sensor?
MEMS er inertial-sensorer med lav pris og høy nøyaktighet, og disse brukes til å betjene et omfattende utvalg av industrielle applikasjoner. Denne sensoren bruker en chipbasert teknologi, nemlig mikro-elektro-mekanisk-system. Disse sensorer brukes til å oppdage samt måle den ytre stimulansen som trykk, etter det reagerer det på trykket som måles trykk ved hjelp av noen mekaniske handlinger. De beste eksemplene på dette inkluderer hovedsakelig rotasjon av en motor for å kompensere trykkendringen.
De MEMS IC fabrikasjon kan gjøres med silisium, hvorved små materiallag plasseres ellers på et Si-substrat. Deretter festes selektivt for å etterlate mikroskopiske 3D-strukturer som membraner, bjelker, spaker, fjærer og gir.
mems-ic
MEMS-fabrikasjonen trenger mange teknikker som brukes til å konstruere andre halvlederkretser som oksidasjonsprosess, diffusjonsprosess, ionimplantasjonsprosess, kjemisk dampavleiringsprosess med lavt trykk, forstøvning osv. I tillegg bruker disse sensorene en bestemt prosess som mikromaskinering.
Arbeidsprinsipp for MEMS-sensoren
Hver gang vippingen påføres MEMS-sensoren, gjør en balansert masse en forskjell innenfor det elektriske potensialet. Dette kan måles som en endring innen kapasitans. Deretter kan signalet endres for å skape et stabilt utgangssignal i digital, 4-20mA eller VDC.
Disse sensorene er fine løsninger for noen applikasjoner som ikke krever maksimal nøyaktighet, som industriell automatisering, posisjonskontroll, rulling og stigningsmåling og plattformnivellering.
Typer MEMS
De vanligste typene MEMS-sensorer er tilgjengelige innen markedet
- MEMS akselerometre
- MEMS gyroskop
- MEMS trykkfølere
- MEMS magnetfeltsensorer
MEMS Fordeler
Fordelene med MEMS-sensoren inkluderer følgende.
- Produksjonen av MEMS er halvleder-IC-produksjon som lavprismasseoppfinnelse, konsistens er også viktig for MEMS-enheter.
- Størrelsen på sensorunderkomponenter vil være innenfor området 1 til 100 mikrometer, i tillegg til at MEMS-enhetsstørrelsen vil bestemme 20 mikrometer til et millimeterområde.
- Strømforbruket er veldig lavt.
- Enkel å innlemme i systemer eller endre
- Den termiske konstanten er liten
- Disse kan være sterkt imot sjokk, stråling og vibrasjon.
- Bedre toleranse for termisk utvikling
- Parallelisme
Anvendelser av MEMS
MEMS-sensorer brukes i forskjellige domener som inkluderer bilindustri , forbruker, industri, militær, bioteknologi, romforskning og kommersielle formål som inkluderer blekkskrivere, akselerometre innen moderne biler, forbrukerelektronikk, i personlige datamaskiner, etc.
De beste eksemplene på MEMS-enheter inkluderer hovedsakelig adaptiv optikk, optiske krysskoblinger, kollisjonspute akselerometre , speilsett for TV-er og skjermer, styrbare mikrospeil, RF MEMS-enheter, ikke gjenbrukbare medisinske enheter, etc.
Dermed handler dette om MEMS-sensor . Den største ulempen med disse sensorene er, selv om produksjonskostnadene for hver del er ekstremt lave. Men det er en enorm investering knyttet til design, produksjon og etterfølgende MEMS-basert produkt. Følgelig vil designere sannsynligvis ikke utvide komponenter for applikasjoner med lite volum. Her er et spørsmål til deg, hva er kategoriene MEMS-enheter?
