一、mems传感器种类及标定方法?
MEMS传感器的6大种类简介
以下直接介绍MEMS传感器的几个类型及工作原理介绍,MEMS传感器即微机电系统是在微电子技术基础上发展起来的多学科交叉的前沿研究领域,与传统的传感器相比,它具有体积小、重量轻、成本低、功耗低、可靠性高、适于批量化生产、易于集成和实现智能化的特点。同时在微米量级的特征尺寸使得它可以完成某些传统机械传感器所不能实现的功能。
1、MEMS压力传感器
微机械压力传感器是微机械技术中最成熟、最早开始产业化的产品。从信号检测方式来看,压阻式和电容式两类,压阻式压力传感器的精度可达0.05%~0.01%,年稳定性达0.1%/F.S,温度误差为0.0002%,耐压可达几百兆帕,过压保护范围可达传感器量程的20倍以上,并能进行大范围下的全温补偿。现阶段微机械压力传感器的主要发展方向有以下几个方面。
(1)将敏感元件与信号处理、校准、补偿、微控制器等进行单片集成,研制智能化的压力传感器。
(2)进一步提高压力传感器的灵敏度,实现低量程的微压传感器。
(3)提高工作温度,研制高低温压力传感器。
2、MEMS加速度传感器
MEMS加速度传感器是继微压力传感器之后第二个进入市场的微机械传感器。其主要类型有压阻式、电容式、力平衡式和谐振式。
3、MEMS陀螺传感器
角速度一般是用陀螺仪来进行测量的。传统的陀螺仪是利用高速转动的物体具有保持其角动量的特性来测量角速度的。这种陀螺仪的精度很高,但它的结构复杂使用寿命短成本高,一般仅用于导航方面,而难以在一般的运动控制系统中应用。
4、MESM流量传感器
MEMS流量传感器不仅外形尺寸小,能达到很低的测量量级而且死区容量小,响应时间短,适合于微流体的精密测量和控制。国内外研究的微流量传感器依据工作原理可分为热式(包括热传导式和热飞行时间式)、机械式和谐振式3种。
5、MEMS气体传感器
根据制作材料的不同,微气敏传感器分为硅基气敏传感器和硅微气敏传感器。其中前者以硅为衬底,敏感层为非硅材料,是当前微气敏传感器的主流。微气体传感器可满足人们对气敏传感器集成化、智能化、多功能化等要求。例如许多气敏传感器的敏感性能和工作温度密切相关,因而要同时制作加热元件和温度探测元件,以监测和控制温度。
6、MEMS温度传感器
MEMS传感器与传统的传感器相比,具有体积小、重量轻的特点,其固有热容量仅为10J/K~10J/K,使其在温度测量方面具有传统温度传感器不可比拟的优势。开发了1种硅/二氧化硅双层微悬臂梁温度传感器。
二、MEMS传感器上市公司有哪些?
MEMS麦克风:楼氏 ADI STMEMS加速度计:ST Bosch ADI Freescale MEMSIC KionixMEMS陀螺仪:ST Bosch Invensense ADI MurataMEMS压力计:ST Bocsh Freescale IntersemaMEMS地磁:AKM MEMSIC 温度计:ADI
三、mems传感器应用场景?
mems传感器主要应用场景包括下列方面:
一是医疗领域
mems传感器可以被应用于微创胎儿心跳检验,检验胎儿心率是一项专业性较强的工作,因为胎儿心率迅速,在每分l20-160次中间,用传统式的听诊乃至仅有变大功效的超声波多谱勒仪,用人力记数难以精确测量。而具备数据表明作用的超声波多谱勒血压监测仪,价格比较贵,仅为极少数医院应用,在中国、中小型医院门诊及众多的乡村地域尚未实现普及。除此之外,超声波震动波作用于胎宝宝,会对胎宝宝造成非常大的影响。虽然检验使用量很低,也归属于不利于检测范围,不适合习惯性、可重复性的查验及家庭场景应用。
二是汽车电子产品
mems液位传感器关键运用在精确测量气襄工作压力、汽柴油工作压力、发动机油工作压力、进气口道工作压力及轮胎压力。这类感应器用光伏电池作原材料,以选用mems技术在原材料正中间制做成力敏脉冲阻尼器,随后在脉冲阻尼器上外扩散残渣产生四只应变力电阻器,再以惠斯顿电桥电路方法将应变力电阻器组合成电源电路,来实现高灵敏。车配mems液位传感器有电容传感器、压阻式、差动保护变电器式、声表面波式等几类普遍的方式。
而mems加速度传感器的基本原理是根据牛顿的经典力学基本定律,一般由悬架系统和检验品质构成,根据微硅品质块的偏位完成对瞬时速度的检验,关键用以车辆汽车安全气囊系统软件、地面防滑系统软件、车辆网站导航和防盗报警等,除开有电容传感器、压阻式之外,mems加速度传感器也有压电式、隧道施工电流量型、串联谐振式和热电阻式等方式。
在其中,电容传感器mems加速度计具备敏感度高、受溫度危害很小等特性,是微加速度计中的主要产品。微陀螺仪乃角速度传感器,关键用以汽车导航的GPS数据信号补偿和底盘自动控制系统,关键有震动式、电机转子式等类型。运用数最多的归属于震动陀螺仪,它运用光伏电池或光伏电池的震动品质块在被底座推动转动时造成的哥氏效用来传感角速度。
比如车辆在拐弯时,系统软件根据陀螺仪精确测量角速度来标示汽车方向盘的旋转是不是准确的,积极在内侧或是外侧的车轱辘上再加上适度的制动系统以避免车辆摆脱行车道,一般它与低加速度传感器一起组成主动控制系统。
三是手机相机行业
在有mems Drive以前,手机镜头是由音圈电机运镜组的方法完成防抖动(通称镜头防抖技术),遭受非常大的局限性。而另一个在销售市场上较高档的防抖动技术:多轴防抖动,则是运用挪动光学镜头(ImageSensor)补偿颤动,但因为这一技术容积巨大、用电量超过智能手机的负荷,一直没法在手机上运用。
凭借微机电工程在容积和功能损耗上的提升,全新技术性mems Drive相近一贴到光学镜头反面的平面图电机,推动图像传感器在三个转动轴的挪动。它的防抖动技术是通过陀螺仪认知照相全过程中的一瞬间颤动,借助高精密优化算法,测算出马达应做的挪动力度并作出迅速补偿。这些操作都需要在百分之一秒内完成,你获得的图象才不容易由于颤动而变得模糊。
手机相机能带来极大方便快捷,可是应对繁杂的自然环境、多种多样的照相情景,照相又没法防止颤动,好像往前走、跑着、平躺着照相,或是手握手机自拍杆拍照,不管哪一种颤动,凭着微电机特有的五轴防抖动,和迅速、精确操纵的技术性优点,都能展现出更清楚的照片。
四是健身运动跟踪系统软件
在选手的日常训炼中,mems传感器能够用于开展三维身体健身运动精确测量,对每一个姿势开展纪录,教练员们对結果剖析,不断比较,便于提升选手的考试成绩。伴随着mems技术性的进一步发展和提高,mems传感器的价钱也逐步减少,这在群众健身会所中也能够被广泛运用。
在滑雪的时候,三维健身运动跟踪中的液位传感器、瞬时速度感应器、陀螺仪及其GPS能让使用人得到极为精准的观察能力,除开可出示滑雪板的数据网络外,还能够将使用人的所处位置和间距详细记录。在冲浪的时候也是这样,安裝在冲浪板上的三维健身运动跟踪系统,能够对海浪的高宽比、速率、時间、浆板间距、水的温度及其耗费的热量等信息内容进行记载。
四、mems惯性传感器组成?
mems惯性传感器主要包括微型机构、微型传感器、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,并应用现代信息技术的最新成果的基础上发展起来的前沿科技。