在科學技術高度發(fā)達的今天,各種各樣的高科技出現(xiàn)在我們的生活中,為我們的生活帶來便利,那么你知道這些高科技可能會含有的mems傳感器嗎?
mems傳感器研究現(xiàn)狀
1、微機械壓力傳感器
微機械壓力傳感器是最早研制的微機械產品,也是微機械技術中最成熟、最早實現(xiàn)工業(yè)化的產品。從信號檢測方式來看,微機械壓力傳感器分為壓阻型和電容型,分別基于體微加工技術和犧牲層技術制造。從敏感膜的結構來看,有圓形、方形、矩形、E形等多種結構。壓阻式壓力傳感器精度可達0.05%~0.01%,年穩(wěn)定性可達0.1%/FS,溫度誤差0.0002%,耐壓可達數百MPa,過壓保護范圍可達20倍 的傳感器范圍。并且可以在很寬的范圍內進行全溫度補償。
2、微加速度傳感器
硅微加速度傳感器是繼微壓力傳感器之后第二個進入市場的微機械傳感器。主要類型是壓阻式、電容式、力平衡式和諧振式。最吸引人的是力平衡加速度計。其典型產品是Kuehnel等人報道的AGXL50型。1994年我國在微加速度傳感器的研制方面也做了大量工作,如西安電子科技大學研制的壓阻式微加速度傳感器、清華大學微電子研制的諧振式微加速度傳感器等。后者采用電阻熱激勵和壓阻電橋檢測。它的敏感結構是一個高度對稱的4角支撐質量。在質量塊的四個側面和支撐框架之間制作了四個共振梁,用于信號檢測。
3、微機械陀螺
角速度一般用陀螺儀測量。傳統(tǒng)陀螺儀是利用高速旋轉物體的特性來保持其角動量來測量角速度的。這種陀螺儀精度高,但結構復雜,使用壽命短,成本高。一般只用于導航,在一般運動控制系統(tǒng)中難以應用。事實上,如果不受成本的限制,角速度傳感器在汽車牽引控制系統(tǒng)、攝像頭穩(wěn)定系統(tǒng)、醫(yī)療儀器、軍用儀器、運動機械、計算機慣性鼠標、軍事等領域有著廣闊的應用前景。常見的微機械角速度傳感器有雙萬向節(jié)結構、懸臂梁結構、音叉結構、振環(huán)結構等。
4、微流量傳感器
微流量傳感器不僅體積小,可以達到很低的測量水平,而且死區(qū)容量小,響應時間短,適用于微流體的精密測量和控制。目前,國內外研究的微流量傳感器按其工作原理可分為熱式(包括熱傳導式和熱飛行時間式)、機械式和共振式。清華大學精密儀器系設計的閥板微流量傳感器通過閥板將流量轉化為梁表面的彎曲應力,再通過集成在閥板上的壓敏電橋檢測流量信號.該傳感器芯片尺寸為3.5mm×3.5mm,在10ml~200ml/min的氣體流量下線性度優(yōu)于5%。
5、微氣體傳感器
根據材料的不同,微型氣體傳感器分為硅基氣體傳感器和硅微型氣體傳感器。其中,前者以硅為基板,敏感層為非硅材料,是目前微型氣體傳感器的主流。微型氣體傳感器可以滿足人們對氣體傳感器集成化、智能化、多功能化的要求。例如,許多氣體傳感器的靈敏度與工作溫度密切相關,因此必須同時制作加熱元件和溫度檢測元件來監(jiān)測和控制溫度。MEMS技術可以輕松地將氣體傳感器和溫度檢測元件組合在一起,確保氣體傳感器的卓越性能。諧振式氣體傳感器不需要加熱器件,輸出信號為頻率量,是硅微氣體傳感器發(fā)展的重要方向之一。
6、微機械溫度傳感器
與傳統(tǒng)傳感器相比,微機械傳感器具有體積小、重量輕的特點,其固有熱容量僅為10J/K~10J/K,在測溫方面具有傳統(tǒng)溫度傳感器不可比擬的優(yōu)勢。研制了硅/二氧化硅雙層微懸臂溫度傳感器?;诠韬投趸璧臒崤蛎浵禂挡煌涸诓煌瑴囟认碌膿隙仁遣煌?,其變形可以通過位于梁根部的壓敏電橋來檢測。 非線性誤差為0.9%,滯后誤差為0.45%,重復性誤差為1.63%,準確度為1.9%。
以上就是mems傳感器的一些值得大家學習的詳細資料解析,希望在大家剛接觸的過程中,能夠給大家一定的幫助,如果有問題,也可以和小編一起探討。