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分析MEMS压力传感器的原理设计与应用

作者:时间:2012-03-14来源:网络收藏

主要包括微型机构、微型、微型执行器和相应的处理电路等几部分,它是在融合多种微细加工技术,并现代信息技术的最新成果的基础上发展起来的高科技前沿学科。

本文引用地址:http://www.eepw.com.cn/article/160960.htm

技术的发展开辟了一个全新的技术领域和产业,采用技术制作的微、微执行器、微型构件、微机械光学器件、真空微电子器件、电力电子器件等在航空、航天、汽车、生物医学、环境监控、军事以及几乎人们所接触到的所有领域中都有着十分广阔的前景。MEMS技术正发展成为一个巨大的产业,就象近20年来微电子产业和计算机产业给人类带来的巨大变化一样,MEMS也正在孕育一场深刻的技术变革并对人类社会产生新一轮的影响。目前MEMS市场的主导产品为、加速度计、微陀螺仪、墨水喷咀和硬盘驱动头等。大多数工业观察家预测,未来5年MEMS器件的销售额将呈迅速增长之势,年平均增加率约为18%,因此对对机械电子工程、精密机械及仪器、半导体物理等学科的发展提供了极好的机遇和严峻的挑战。

MEMS可以用类似集成电路的技术和制造工艺,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打开方便之门,使控制变得简单、易用和智能化。相对于传统的机械量传感器,MEMS压力传感器的尺寸更小,最大的不超过一个厘米,相对于传统“机械”制造技术,其性价比大幅度提高。

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图1 惠斯顿电桥电

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图2 应变片电桥的光刻版本

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图3 硅压阻式压力传感器结构

美国Oak Ridge国家实验室的Panos Datskos与Nickolay Lavrik使用MEMS传感器检测出5.5 fs的物质,创造了一项新的世界纪录。其使用的只有2 tun长、50 am厚的硅悬臂,由一种廉价的二极管激光器振动。

Datskos计划提高MEMS传感器的灵敏度,通过将谐振频率从目前的2 MHz提高到50 MHz,并且相应地使悬臂更小、更硬,最终完成检测单个分子的目标。

飞思卡尔半导体(Freescale)推出3款具备高感应度的传感器,采用微机电制成的MMA6270Q(XY一轴)、MMA6280Q( 一轴)和MMA7261Q(XYZ一轴)传感器,为锁定低成本消费电子市场的低重力(1ow—g)传感器,可以探测透过微小的力量变化就可导致的坠落、倾斜、移动、定位和振动。

加速度计相关文章:加速度计原理

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