MEMS压力传感器及其应用

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举例说明mems的应用及例中mems器件的原理

举例说明mems的应用及例中mems器件的原理

举例说明mems的应用及例中mems器件的原理MEMS(微机电系统)是一种将微型机械结构与电子技术相结合的技术,它可以将传感器、执行器和其他微型器件集成在一起,以实现各种应用。

下面将以几个常见的MEMS应用为例,详细介绍其原理。

1.加速度计加速度计是一种测量物体加速度的传感器,广泛应用于智能手机、游戏手柄、汽车安全气囊等设备中。

MEMS加速度计通常由一个微型质量块和一对微型弹簧组成。

当被测试物体加速度改变时,质量块会移动,并产生微小的尺寸变化。

这种变化可以通过电容或压阻传感器来检测,从而得到加速度的值。

2.陀螺仪陀螺仪是用于测量物体角速度的传感器,常见于飞行器、导航设备等应用中。

MEMS陀螺仪通常由两个共面的振动器组成。

当物体发生旋转时,由于科里奥利力的作用,振动器之间会产生微小的力。

这种力会导致振动器的位移,通过检测振动器的位移变化,可以得到物体的角速度。

3.压力传感器压力传感器用于测量气体或液体的压力,广泛应用于医疗设备、工业自动化等领域。

MEMS压力传感器通常由一个微型薄膜和一个微型腔室组成。

当受到外部压力时,微型薄膜会发生微小的弯曲变形。

通过检测薄膜的变形,可以得到压力的值。

4.振动传感器振动传感器用于测量物体的振动或震动,常见于汽车、建筑结构监测等领域。

MEMS振动传感器通常由一个微型质量块和一个微型弹簧组成,类似于加速度计的结构。

当物体振动时,质量块会受到振动力的作用,从而产生微小的尺寸变化。

这种变化可以通过电容或压阻传感器来检测,从而得到振动的值。

总结起来,MEMS器件的原理都是基于微小的物理变化或力的作用。

通过将微型机械结构和电子技术相结合,可以实现对这种变化或力的检测和测量,从而得到各种物理量的值。

这种集成化的设计使得MEMS器件具有体积小、功耗低、响应速度快、成本低等优点,因此在越来越多的应用中得到了广泛的应用。

压力传感器的原理与应用

压力传感器的原理与应用

压力传感器的原理与应用1. 压力传感器的概述压力传感器是一种能够测量外部压力并将其转化为电信号的设备。

它可以广泛应用于各个领域,如工业自动化、汽车制造、航空航天等。

本文将介绍压力传感器的原理及其在不同应用中的具体用途。

2. 压力传感器的工作原理压力传感器的工作原理基于压力对传感器内部敏感元件的影响。

常见的压力传感器有四种工作原理:2.1 压阻式压力传感器压阻式压力传感器使用一种敏感膜片或弹簧作为敏感元件,并将其连接到一个电阻电路中。

当外部压力施加在敏感元件上时,敏感元件的形变会改变电阻的值,从而测量压力大小。

2.2 容积式压力传感器容积式压力传感器由一个封闭的容器和一个弹性元件构成。

当外部压力施加在容器上时,容器内的体积会发生变化,从而导致弹性元件变形。

通过测量弹性元件的变形程度,可以确定外部压力的大小。

2.3 表面贴片式压力传感器表面贴片式压力传感器内置了微机械系统(MEMS),通过测量由外部压力引起的微小变形来确定压力大小。

它具有体积小、响应快、精度高等优点,广泛应用于便携式设备和医疗器械等领域。

2.4 磁电式压力传感器磁电式压力传感器利用磁敏材料和霍尔元件来测量外部压力。

当外部压力施加在磁敏材料上时,材料的磁性会发生变化,从而改变霍尔元件的输出电压。

通过测量输出电压的变化,可以确定压力大小。

3. 压力传感器的应用压力传感器具有广泛的应用领域,下面将介绍它在几个典型领域的具体应用。

3.1 工业自动化在工业自动化领域,压力传感器用于监测液体或气体的压力情况,以确保设备的正常运行。

例如,在液压系统中,压力传感器可以用于监测油管的压力,以及控制液体的流量和压力。

3.2 汽车制造在汽车制造中,压力传感器被广泛应用于发动机和制动系统等关键部件的监测和控制。

通过测量发动机内部的压力,可以确保发动机的运行状态并及时进行调整。

而制动系统中的压力传感器可以检测制动踏板的踩下力度,从而实现精确的制动控制。

3.3 航空航天在航空航天领域,压力传感器用于监测飞机的气压和气流情况。

mems压力传感器 应用场景

mems压力传感器 应用场景

题目:MEMS压力传感器的应用场景一、MEMS压力传感器的原理和特点MEMS(Micro-Electro-Mechanical Systems)压力传感器是一种微型压力传感器,由微机械制造技术和集成电路技术相结合而成。

它的原理是利用微型机械结构感应外部压力变化,通过微小的电阻、电容变化来转换成电信号输出。

MEMS压力传感器具有体积小、重量轻、功耗低、频率响应快、精度高、价格低等特点。

二、MEMS压力传感器在汽车领域的应用1. 轮胎压力检测系统现代汽车配备了TPMS(Tire Pressure Monitoring System)系统,通过安装在车轮上的MEMS压力传感器,实时监测轮胎的气压,一旦轮胎气压异常,系统会发出警报提醒驾驶员。

这不仅提高了行车安全,还减少了燃油消耗和轮胎磨损。

2. 发动机控制系统发动机的进气歧管、油路系统、涡轮增压器等部件的压力都需要精确控制,MEMS压力传感器可以实时监测这些压力数据,为发动机控制系统提供精准的参数,提高了发动机的燃烧效率和动力输出。

三、MEMS压力传感器在医疗设备中的应用1. 人体生理参数监测MEMS压力传感器可以应用于血压仪、呼吸机、体重秤等医疗设备中,通过实时监测人体的生理参数,帮助医生对患者进行及时的诊断和治疗。

2. 医用气体输送控制医院的氧气、氮气输送系统中需要对气体压力进行严格控制,MEMS压力传感器可以实现对医用气体压力的实时监测和控制,提高了输气系统的安全性和稳定性。

四、MEMS压力传感器在工业自动化领域的应用1. 液体、气体压力监测在工业生产中,液体、气体的压力监测是非常重要的,可以通过安装在管道、容器中的MEMS压力传感器实时监测液体、气体的压力情况,实现对生产过程的自动化控制。

2. 液位检测MEMS压力传感器还可以应用于液位检测,通过测量液体的压力来判断液位的高低,广泛应用于石油化工、水处理、食品加工等工业领域。

五、MEMS压力传感器在航天航空领域的应用1. 飞机气压控制在飞机上,需要对飞机的气压进行实时监测和控制,以保障飞机飞行安全。

MEMS压力传感器的结构与工作原理及应用技术

MEMS压力传感器的结构与工作原理及应用技术

MEMS压力传感器的结构与工作原理及应用技术MEMS(Micro-Electro-Mechanical Systems,微电子机械系统)压力传感器是一种利用微加工技术制造的微小化压力传感器。

它的结构与工作原理主要有晶体硅薄膜结构、电容式结构和热敏电阻式结构。

一、晶体硅薄膜结构是MEMS压力传感器最常见的结构形式之一、其基本结构包括压阻结构、桥电路和信号处理电路。

压阻结构由压敏电阻、硅晶片、基座和开孔组成。

通过外加压力使压敏电阻发生应变,进而改变电阻值,检测到的变化通过桥电路产生电压信号,经信号处理电路放大、滤波和线性化等处理后,输出与压力成正比的电信号。

二、电容式结构是另一种常见的MEMS压力传感器结构形式。

其基本结构包括电容器和悬梁。

电容器由两个金属电极和介电层构成,当外界施加压力时,悬梁固定端会发生微小变形,从而改变电容值,进而检测到的变化通过信号处理电路放大、滤波和线性化等处理后,输出与压力成正比的电信号。

三、热敏电阻式结构是一种利用热调制技术实现压力测量的MEMS压力传感器结构形式。

其基本结构是热敏电阻和温度传感器。

通过加热热敏电阻,使其温度升高,从而产生温度随压力变化的换算电阻变化。

测量到的电阻变化通过温度传感器转换为电压信号,经信号处理电路放大、滤波和线性化等处理后,输出与压力成正比的电信号。

在工业自动化领域,MEMS压力传感器可以应用于液压系统、气动系统、流量控制、压缩机等设备中,用于监测和控制压力。

在汽车电子领域,MEMS压力传感器可以应用于汽车发动机管理系统、车身悬挂系统、刹车系统等,用于精确测量和控制各个系统的压力。

在医疗器械领域,MEMS压力传感器可以应用于血压监测、呼吸机、心脏起搏器等设备中,用于精确测量患者的生理压力。

在消费电子领域,MEMS压力传感器可以应用于智能手机、平板电脑、手表等设备中,用于实现触摸屏、步数计、海拔计等功能。

总之,MEMS压力传感器以其微小化、高精度、低成本的特点,广泛应用于各个行业和领域,提供了可靠的压力测量和控制解决方案。

压力传感器的原理和应用

压力传感器的原理和应用

压力传感器的原理和应用1. 压力传感器的原理压力传感器是一种能将压力变化转化为可测量电信号的装置。

它基于压电效应或微机械系统技术(MEMS)等原理工作。

以下是压力传感器的几种常见的工作原理:1.1 压电效应压电传感器基于压电效应,当受到压力时,由压电材料(如石英、硼酸锂等)制成的传感器会发生形变产生电荷,从而产生电信号。

这种原理适用于高频、高压和高温的测量。

1.2 电阻式电阻式传感器基于电阻的变化来测量压力。

当压力施加到传感器上时,导致电阻发生变化,进而改变电流或电压的大小。

这种原理通常用于低压测量。

1.3 容量式容量式传感器利用电容的变化来测量压力。

当被测压力变化时,传感器内的电容发生变化,通过测量电容的变化来确定压力的大小。

这种原理可用于低至超低压力范围。

2. 压力传感器的应用压力传感器在各个领域中有着广泛的应用,以下列举几个主要的应用领域:2.1 工业自动化在工业自动化领域,压力传感器用于测量和监控各种液体和气体的压力。

它们常用于流体控制、液位测量、液压系统、气动系统等方面。

例如,压力传感器可用于监测管道中的液体和气体压力,以确保系统运行正常。

2.2 汽车工业汽车工业是压力传感器的重要应用领域之一。

在汽车中,压力传感器用于监测和控制发动机的燃油压力、轮胎气压、制动系统压力等。

通过实时监测压力变化,有效地提高了汽车的性能和安全性。

2.3 医疗设备在医疗设备中,压力传感器被广泛用于呼吸机、血压计、麻醉机等设备中。

它们用于监测和控制患者的血压、血氧饱和度、呼吸频率等指标,以帮助医院提供更准确、安全的医疗服务。

2.4 环境监测压力传感器也广泛应用于环境监测领域。

例如,地下水位监测、大气压力监测、建筑物结构的变形监测等都离不开压力传感器的应用。

通过实时监测压力变化,可以有效避免灾害事故的发生。

3. 压力传感器的优势压力传感器具有以下几个优势:•高精度:压力传感器能够提供高精度的压力测量,能够满足精密的工业、医疗等领域的需求。

mems压力传感器原理及应用

mems压力传感器原理及应用

mems压力传感器原理及应用一、MEMS压力传感器的基本原理MEMS压力传感器是一种微机电系统(MEMS)技术应用的传感器,它通过测量介质的压力来实现对物理量的检测。

其基本原理是利用微机电系统技术制造出微小结构,通过这些结构对介质产生的压力进行敏感检测,并将检测到的信号转换为可读取的电信号。

二、MEMS压力传感器的结构1. 敏感元件:敏感元件是MEMS压力传感器最核心的部分,它通常由微型弹性薄膜或微型悬臂梁等制成。

当介质施加在敏感元件上时,它会发生形变,从而改变其阻抗、电容、电阻等物理参数。

2. 支撑结构:支撑结构是用于支撑敏感元件和保持其稳定工作状态的部分。

通常采用硅基板或玻璃基板制成。

3. 封装壳体:封装壳体主要用于保护敏感元件和支撑结构不受外界环境影响,并提供良好的密封性和机械强度。

三、MEMS压力传感器的工作原理1. 压电式压力传感器:压电式压力传感器是利用压电效应来测量介质的压力。

当介质施加在敏感元件上时,会使得其发生形变,并产生相应的电荷,从而实现对介质压力的检测。

2. 电阻式压力传感器:电阻式压力传感器是利用敏感元件阻值随着形变程度的变化来检测介质的压力。

当介质施加在敏感元件上时,会使得其发生形变,从而改变其阻值大小。

3. 电容式压力传感器:电容式压力传感器是利用敏感元件与基板之间的微小空气间隙产生的电容值随着形变程度的变化来检测介质的压力。

当介质施加在敏感元件上时,会使得其发生形变,从而改变其与基板之间空气间隙大小。

四、MEMS压力传感器的应用1. 工业领域:MEMS压力传感器广泛应用于工业自动化、流量计量、液位控制等领域中。

2. 汽车领域:MEMS压力传感器在汽车领域的应用主要包括轮胎压力检测、制动系统控制、发动机燃油喷射等方面。

3. 医疗领域:MEMS压力传感器在医疗领域的应用主要包括血压计、呼吸机等方面。

4. 生物医学领域:MEMS压力传感器在生物医学领域的应用主要包括心脏起搏器、人工耳蜗等方面。

mems压力传感器分类

mems压力传感器分类

mems压力传感器分类一、分类1. 压阻式传感器:压阻式传感器是利用材料的阻值随压力的变化而变化来实现测量的。

它的原理是当压力施加在传感器上时,材料内部的电阻值会随之变化。

通过测量电阻值的变化,可以间接测量压力的大小。

2. 压电式传感器:压电式传感器是利用压电材料的特性来实现测量的。

压电材料具有压力作用下产生电荷的能力,利用这个原理可以将压力转化为电信号进行测量。

3. 电容式传感器:电容式传感器是利用电容的变化来实现测量的。

当压力施加在传感器上时,传感器内部的电容值会发生变化。

通过测量电容的变化,可以推算出压力的大小。

4. 磁电阻式传感器:磁电阻式传感器是利用磁电阻效应来实现测量的。

当压力施加在传感器上时,传感器内部的磁电阻值会发生变化。

通过测量磁电阻的变化,可以间接测量压力的大小。

二、应用1. 工业领域:mems压力传感器在工业领域有广泛的应用。

比如,在液位测量中,通过测量压力的变化来推算液位的高低;在气体流量测量中,通过测量压力的变化来推算气体的流量;在压力控制中,通过测量压力的变化来实现对系统的控制等等。

2. 汽车领域:mems压力传感器在汽车领域也有重要的应用。

比如,在轮胎压力监测系统中,通过安装压力传感器来检测轮胎的压力,及时发现轮胎漏气或者过高的压力,提醒驾驶员进行维修或调整;在汽车发动机控制系统中,通过测量气缸压力的变化来实现对发动机工作状态的监测和控制等等。

3. 医疗领域:mems压力传感器在医疗领域也有广泛的应用。

比如,在呼吸机中,通过测量患者的呼出气体压力来判断患者的呼吸情况;在血压监测仪中,通过测量患者的血液压力来判断患者的血压情况等等。

4. 环境监测领域:mems压力传感器在环境监测领域也发挥着重要的作用。

比如,在大气压力监测中,通过测量大气压力的变化来判断天气的变化;在水压监测中,通过测量水压力的变化来判断水源的供应情况等等。

mems压力传感器具有多种分类和广泛的应用领域。

MEMS压力传感器综述

MEMS压力传感器综述

MEMS压力传感器综述
一.引言
压力传感器是一种常用的检测装置,可以测量多种形式的压力,如气压、液压和热压等,从而方便地进行检测和控制。

由于压力传感器具有快速、精确和稳定的性能,因此被广泛应用于工业、医疗、能源、交通等领域。

随着微机械电子技术的发展和成熟,MEMS压力传感器(Micro
Electro Mechanical Systems)已经成为当今世界上最新的技术,它具有
机械与电子结合、体积小、重量轻、耐热性高等优点,可以将物理变化的
信号转换为电子信号,从而实现远程测量和控制。

本文将综述MEMS压力
传感器的工作原理,类型以及应用,为工程师在选择压力传感器提供一定
参考。

二.MEMS压力传感器的工作原理
MEMS压力传感器是基于MEMS技术(Micro Electro Mechanical Systems)的一种传感器,它是一种将物理变化转换为电子信号的装置,
其内部有一个小尺寸的机械结构,这个结构是由薄膜、微型机械组件和电
子元件组成的。

当外界力作用于MEMS压力传感器时,机械结构上的膜片
会发生相应形变,该形变信号被电子元件转换为可用的电子信号,从而实
现远程检测和控制。

MEMS压力传感器可以实现高灵敏性,可以快速反应
压力变化,在具有防震和防抖动的环境中可以给出准确和稳定的信号输出,工作电压也较低,可以使用多种参数输出。

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硅压阻式压力传感器是采用高精密半导体电阻应变片组成惠斯顿电桥作为 力电变换测量电路的,具有较高的测量精度、较低的功耗,极低的成本。惠斯 顿电桥的压阻式传感器,如无压力变化,其输出为零,几乎不耗电。其电原理 如图 1 所示。硅压阻式压力传感器其应变片电桥的光刻版本如图 2。
MEMS 硅压阻式压力传感器采用周边固定的圆形的应力杯硅薄膜内壁,采 用 MEMS 技术直接将四个高精密半导体应变片刻制在其表面应力最大处,组 成惠斯顿测量电桥,作为力电变换测量电路,将压力这个物理量直接变换成电 量,其测量精度能达 0.01%~0.03%FS。硅压阻式压力传感器结构如图 3 所 示,上下二层是玻璃体,中间是硅片,硅片中部做成一应力杯,其应力硅薄膜 上部有一真空腔,使之成为一个典型的绝压压力传感器。应力硅薄膜与真空腔 接触这一面经光刻生成如图 2 的电阻应变片电桥电路。当外面的压力经引压腔 进入传感器应力杯中,应力硅薄膜会因受外力作用而微微向上鼓起,发生弹性
TPMS 法则将促进 MEMS 压力传感器的出货量接近 1.379 亿,而 2009 年只有 4290 万个。
汽车领域 MEMS
各类 MEMS 器件的市场份额(自下往上第二个则是 Pressure Sensor)
压力传感器、陀螺、加速度计三类 MEMS 器件的市场比例
五、国内外供应商介绍
1、意法半导体(STM) 在 2010 年年底,STM 新推出的 MEMS 压力传感器 LPS001WP 成功地实现从地下 750 米
(3) 商业化集成加工阶段(1970 - 1980 年) :在硅杯扩散理论的基础上应用了硅的 各向异性的腐蚀技术,扩散硅传感器其加工工艺以硅的各项异性腐蚀技术为主,发展成为可 以自动控制硅膜厚度的硅各向异性加工技术,主要有 V 形槽法、浓硼自动中止法、阳极氧 化法自动中止法和微机控制自动中止法。由于可以在多个表面同时进行腐蚀,数千个硅压力 膜可以同时生产,实现了集成化的工厂加工模式,成本进一步降低。
精度/ %FS
0.5 0.2 0.5 0.3 1.0 1.0
0.5
0.5 0.5 0.5ຫໍສະໝຸດ 0.5 0.5~1.0 0.5 1.0 1.0 1.0
四、压力传感器应用、市场
汽车无疑是 MEMS 压力传感器最大的市场。一辆高端的汽车一般都会有上百个传感器, 包括 30~50 个 MEMS 传感器,其中就有十个左右的压力传感器。放眼众多种类的压力传感 器的应用和市场前景,在轮胎压力监测系统(Tire Pressure Monitor System,TPMS)中应用 的压力传感器,则是未来市场中最看好的部分。目前 99%的 TPMS 中采用的压力传感器都是 基于 MEMS 技术的,按照 Yole 预计,仅仅用于 TPMS 的 MEMS 压力传感器在 2012 年将达到 $ 183M,用于汽车的 MEMS 传感器 2010 年的销售额达到了$ 662.3M,比 2009 年的$ 501.2M 增长了 32.1%。亚太地区的 MEMS 压力传感器市场年增长率为 6.9%。2012 年是一个重要的 时间点。大多数的 MEMS 压力传感器政策截止时间都是在 2012 年,也就是说在 2012 年后, 发达国家汽车市场 TPMS 和 ESC 两种应用都会成为标配。中国的汽车要出口到欧美发达市场 都必须有以上配置,从这些国家进口的汽车也会带以上配置,这无疑将促进 MEMS 压力传 感器的广泛应用。
(2)技术发展阶段(1960 - 1970 年):随着硅扩散技术的发展,技术人员在硅的(001) 或(110) 晶面选择合适的晶向直接把应变电阻扩散在晶面上,然后在背面加工成凹形,形 成较薄的硅弹性膜片,称为硅杯。这种形式的硅杯传感器具有体积小、重量轻、灵敏度高、 稳定性好、成本低、便于集成化的优点,实现了金属- 硅共晶体,为商业化发展提供了可能。
5 北京青鸟元芯微系统科技有限责任公司 是目前国内第一家采用 MEMS 技术批量生产微型传感器的高新技术企业。公司以”北京
大学微电子学研究院”和”微米/纳米加工技术国家级重点实验室”为技术依托,专门从事各种 微型传感器的研发和生产。主要产品:MEMS 压力传感器芯片、MEMS 压力传感器、加速度 传感器。
一、压力传感器的发展历程
现代压力传感器以半导体传感器的发明为标志,而半导体传感器的发展可以分为四个阶 段:
(1) 发明阶段(1945 - 1960 年) :这个阶段主要是以 1947 年双极性晶体管的发明 为标志。此后,半导体材料的这一特性得到较广泛应用。史密斯(C.S. Smith) 与 1945 发 现了硅与锗的压阻效应,即当有外力作用于半导体材料时,其电阻将明显发生变化。依据此 原理制成的压力传感器是把应变电阻片粘在金属薄膜上,即将力信号转化为电信号进行测量。 此阶段最小尺寸大约为 1cm。
三、MEMS 压力传感器的种类与应用范围
MEMS 压力传感器广泛应用于汽车电子:如 TPMS、发动机机油压力传感器、汽车刹车 系统空气压力传感器、汽车发动机进气歧管压力传感器(TMAP)、柴油机共轨压力传感器; 消费电子:如胎压计、血压计、橱用秤、健康秤,洗衣机、洗碗机、电冰箱、微波炉、烤箱、
吸尘器用压力传感器,空调压力传感器,洗衣机、饮水机、洗碗机、太阳能热水器用液位控 制压力传感器;工业电子:如数字压力表、数字流量表、工业配料称重等。比如针对汽车, 压力传感器大有所为。
Bosch、ST、VTI 三家公司 MEMS 器件的销售额对比
3 飞思卡尔(freescale) 1980 年 Freescale 凭借第一款压力传感器产品进入 MEMS 传感器市场。20 世纪 80 年代
中期,公司推出温度补偿压力传感器,并于 80 年代后期开始为汽车安全气囊市场开发第一 款表面微机加速传感器。在过去的 30 年里,Freescale 在汽车、消费、工业和医疗产品上实 现重大变化,一直在传感器领域处于领先地位,最近其传感器装运量突破 10 亿只,取得重 要里程碑。 Freescale 提供众多的压力传感器系列,包括不同的压力范围、各种封装和端口 连接选项。基于 MEMS 技术的压力传感器为家用电器、医疗设备、消费电子、工业控制和 汽车市场提供了强劲的解决方案。Freescale 的压力传感器可用于极低压力的测量,压力测量 范围从几个英寸水柱到 150psi。大致分三类:未补偿硅压力传感器(如 MPXC12DT1 ),补 偿压力传感器(如 MPX2300DT1),集成式硅压力传感器(如 MPXx4006)
另外,STM 推出的面向手机及平板电脑的新款 MEMS 麦克风和 MEMS 压力传感器,为 将来的增长奠定了基础。从 2011 年开始,这些产品将会提高意法半导体的利润。
2 博世(bosch) 在压力传感器市场的地位也十分强大,尤其是面向中国市场歧管空气压力低压力型硅
MEMS 压力传感器。博世向许多中高档汽车供应此类传感器。根据中国许多城市推出的相当 于 EURO 4 的排放规定,压力传感器正在更多的汽车生产中得到采用。自 1995 年开始,博 世公司的歧管空气压力低压力传感器开始占领市场,并且一直处于领先地位,在该领域获得 质量最上乘的美誉。
(4) 微机械加工阶段(1980 年-) :上世纪末出现的纳米技术,使得微机械加工工 艺成为可能。通过微机械加工工艺可以由计算机控制加工出结构型的压力传感器,其线度可 以控制在微米级范围内。利用这一技术可以加工、蚀刻微米级的沟、条、膜,使得压力传感 器进入了微米阶段。
二、MEMS 压力传感器原理 MEMS 压力传感器按原理分,有电容型、压阻型,压电式,金属应变式, 光纤式等。重点介绍硅压阻式压力传感器和硅电容式压力传感器,两者都是在 硅片上生成的微机电传感器。
的深处到珠穆朗玛峰顶端都能够确定所在位置的海拔高度,智能手机以及其它便携设备在不
久的未来将能够与这类传感器进行整合。新产品 LPS001WP 是一款微型压力传感器,采用创 新的传感技术,能够精确地测量压力和海拔高度。该产品采用超轻巧、薄型封装,特别适用 于智能手机、运动型手表、各种不同的便携设备、气象站,以及汽车和工业应用。这款产品 的首要目标应用之一是进阶型的便携式 GPS 定位设备,传统的 GPS 定位功能只能确定设备 的 2D 位置。在整合 LPS001WP 压力传感器后,同一款设备将能提供精确的 3D 定位功能; 举例来说,当整合压力传感器的 GPS 导航手机发送紧急求助呼叫时,消防人员、医疗救护 人员或警察人员将能根据接收到的呼叫信号确定事故发生的具体所在位置和楼层。 LPS001WP 的压力检测量程从 300 毫巴至 1100 毫巴,相当于从-750 米到 9000 米海拔高度之 间的气压,可检测到最小 0.065 毫巴的气压变化,相当于 80 厘米的海拔高度。该产品采用 意法半导体独有的 VENSENS 制程,能够将压力传感器整合在单一晶片上,不但可以节省晶 圆对晶圆的键合工序,还可最大幅度地提升产品的可靠性。
4 敏芯微电子技术有限公司 公司的管理团队有着深厚的半导体封装和 MEMS 产业背景,公司的技术核心团队有着
在国内外顶尖大学微电子实验室从事 MEMS 与集成电路(IC)技术研究的宝贵经验,拥有 数项涉及 MEMS 关键技术的突破性发明和世界级科研成果。主要产品:MEMS 微型硅麦克 风(如 MSMA42 ),硅压力传感器(如 MPS40)。
在计量部门,汽车工业,航空,石油开采,家电产品,医疗仪器中应用广泛,如下表所
示。
压力量程/kPa 0.1—100 100--2000
5000--50000
应用
真空技术 高度计 血压计 水位计及流量测量 泄漏检测 机器人控制 汽车速度控制,点火控制,喷射控 制 油位控制 冷却系统、空调 空气压缩机 水泵、油泵 压铸 材料检验 流体力学、空气动力学 阀门 结构设备
MEMS 压力传感器及其应用
来源: 电子工程网 发布者:OFweek 电子工程网 时间:2011 年 3 月 16 日 07:58
MEMS 压力传感器可以用类似集成电路(IC)设计技术和制造工艺,进行 高精度、低成本的大批量生产,从而为消费电子和工业过程控制产品用低廉的 成本大量使用 MEMS 传感器打开方便之门,使压力控制变得简单易用和智能 化。传统的机械量压力传感器是基于金属弹性体受力变形,由机械量弹性变形 到电量转换输出,因此它不可能如 MEMS 压力传感器那样做得像 IC 那么微小, 成本也远远高于 MEMS 压力传感器。相对于传统的机械量传感器,MEMS 压 力传感器的尺寸更小,最大的不超过 1cm,使性价比相对于传统“机械”制造 技术大幅度提高。
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