微电子传感器4

±2G/±4G/±8G/±16G三轴微机械数字加速度计描述SC7A20是一款高精度12bit数字三轴加速度传感器芯片，内置功能更丰富，功耗更低，体积更小，测量更精确。

芯片通过I²C/SPI接口与MCU通信，加速度测量数据以中断方式或查询方式获取。

INT1和INT2中断管脚提供多种内部自动检测的中断信号，适应多种运动检测场合，中断源包括6D/4D方向检测中断信号、自由落体检测中断信号、睡眠和唤醒检测中断信号、单击和双击检测中断信号。

芯片内置高精度校准模块，对传感器的失调误差和增益误差进行精确补偿。

±2G、±4G、±8G和±16G四种可调整的全量程测量范围，灵活测量外部加速度，输出数据率1HZ和400HZ间可选。

芯片内置自测试功能允许客户系统测试时检测系统功能，省去复杂的转台测试。

芯片内置产品倾斜校准功能，对贴片和板卡安装导致的倾斜进行补偿，不占系统资源，系统文件升级不影响传感器参数。

主要特点宽电压范围1.71V-3.6V1.8V兼容数字IO口低功耗模式下电源电流低至2µA±2G/±4G/±8G/±16G动态全量程范围 12bit有效数据(HR)I²C/SPI数字输出接口6D/4D方向检测自由落体检测单击双击检测及运动检测可编程中断生成电路内嵌自测试功能内嵌FIFO10000g高G抗击能力应用手机平板室内导航图像旋转运动激活用户接口游戏产品规格分类产品名称 封装形式 打印名称 材料 包装形式 SC7A20TR LGA-12-2x2x1.0 SC7A20 无铅编带内部框图XY ZC-to-V Converter Gain数符号测试条件最小值V CC电路不损坏-0.3 3.6V P电路不损坏V in电路不损坏T OPR电路不损坏T STG电路不损坏(VDD=2.5V, T测试条件123FS=0 (HR mode)FS=1 (HR mode)FS=2 (HR mode)FS=3 (HR mode)参 数符 号测试条件最小值 典型值 最大值 单位 零漂 Ty Off0 FS =0 --±40--mg温漂TC Off 与25°C 的最大偏差 -- ±0.5 -- mg/°C 自测输出V st1FS=0， X 轴 -- 276 -- LSb V st2 FS=0， Y 轴 -- 276 -- LSb V st3FS=0， Z 轴-- 984 -- LSb 系统带宽 BW -- ODR/2 -- HZ 工作温度T OPR-40--+85°C注意：电路2.5V 出厂校准。

MEMS汽车传感器MEMS即微电子机械系统的制造，是从专用集成电路（ASIC）技术发展过来的，MEMS技术给汽车界带来的是体积更加小、技术更加先进、价格更加便宜、性能更加可靠的传感器。

随着电子技术的发展，传感器也随之发展，在电子技术中传感器有着不可取代的地位。

随着传感器的发展，传感器在应用的方面也更加广泛,比起传统型传感器MEMS传感器更加适用于现代汽车中。

汽车传感器的性能指标其中包括：环境适应性、精度指标、可靠性、耐久性、响应性和制造成本等。

现代汽车中，MEMS传感器和其他传统型传感器比起来，在各方面有着显著的优势。

MEMS(Micro Electromechanical System)，现代电子系统中，用MEMS技术制作的微型传感器在人们接触的领域中有着十分广阔的应用前景，在现代汽车电子控制系统中，传感器负担着信息采集和传输的作用，它将采集到的信息传给电子控制单元ECU进行处理后，向执行器发出指令来进行电子控制的。

传感器在电子控制系统中是非常重要的，可以说各个系统的控制过程都是要依靠传感器进行的信息反馈来实现自动控制工作的。

随着电子技术的发展，传感器也跟着发展。

在现代汽车中，传感器的使用数量和技术水平决定了汽车控制系统的功能，很多汽车以传感器技术的高低和传感器使用的数量决定整个汽车档次的高低。

一、MEMS传感器概述目前，汽车电子技术已经发展到了一个新阶段，即包括电子技术MEMS（含微机技术）、传感器技术、优化控制技术、网络技术和机电一体化耦合交叉技术等综合技术的大型系统。

有些汽车的电子控制装置已经占到了整车造价的2/3，汽车上电子化的应用程度已经成为衡量汽车档次高低的主要标志。

所谓MEMS技术就是一项在普通的硅基片上综合了传感器、执行器、机械单元和电子器件（并使之协调工作）的技术。

MEMS技术所生产的全部最新的传感器系列已经开始慢慢大量的出现在今天的车辆上，将逐步取代传统型传感器，它们占据车辆中很大的份额。

YXW2020-5813L超低功耗5.8GHz雷达传感器V1.2宁波市盈芯微电子科技有限公司Ningbo Yingxin Microelectronics Technology Co.,Ltd目录.....YXW2020-5813L5.8GHz雷达传感器使用说明.. (3).....概述和应用领域 (3).....模块图示 (3).....输入输出接口. (3).....模块尺寸及插针位置. (4).....电气参数 (4).....感应时间及感应距离调节.. (5).....光敏检测 (5).....模块上电时序. (5).....探测范围示意图 (6).....注意事项 (6).....修订记录.. (6)5.8GHz 超低功耗雷达传感器1.YXW2020-5813L 5.8GHz 雷达传感器使用说明概述和应用领域1.1概述：YXW2020-5813L 是一颗工作于5.8G定频的超低功耗的雷达传感器，整体功耗68uA左右，模块尺寸20mm*20mm，传感器采用雷达感应芯片YXW5813L，该芯片完整集成5.8GHz 微波电路、中频放大电路以及信号处理器，集成度高且生产一致性好，外围搭配小型化平面天线，保证传感器性能的同时大大减小了整体尺寸。

1.2应用领域: 1.智慧家电：空调、冰箱、热水器、暖风机、电风扇2.智能开关：单火线面板、面板氛围灯3.移动安防：门锁、门铃、摄像头、门禁4.智能照明：球泡灯、吸顶灯、筒灯、小夜灯、太阳能灯、台灯、路灯、T8灯、车库灯、杀菌灯、地脚灯2.模块图示模块正面3.输入输出口模块预留5个插针孔，共有VCC、GND、OUT、P2和P3五个信号PIN，PIN距为2.54mm，如需调谐距离和延迟时间等参数，可通过P2,P3的悬空或拉低状态配合模块上特定电阻来选择相应档位或者用模块上预留的外置MCU来改写内部参数，下表是各PIN脚定义说明：Pin 名称功能备注VIN 模块供电默认未贴LDO，可用锂电池或干电池直接供电(2.8~4.8V)，如供电电压超过5V ，需要增加LDO ，此时供电VCC 为5~12VGND 接地PIN OUT 输出信号输出信号为高低电平(0V/2.2V)P2GPIO2接收增益档位选择P3GPIO3延时时间档位选择输出输入接口平面天线光敏二极管外置MCU雷达芯片模块反面模块正面此三拼为2.0或者2.54脚距4.模块尺寸及插针位置下图2是模块的尺寸及插针位置示意图，模块长宽为20mm*20mm,出厂默认不配插针，整体厚度为2.5mm,如果需要带插针，则默认插针高度为12mm。

4 MEMS传感器4．1概念与结构MEMS传感器是利用集成电路技术工艺和微机械加工方法将基于各种物理效应的机电敏感元器件和处理电路集成在一个芯片上的传感器。

MEMS是微电子机械系统的缩写，一般简称微机电。

如图14所示，主要由微型机光电敏感器和微型信号处理器组成。

前者功能与传统传感器相同，区别是用MEMS工艺实现传统传感器的机光电元器件。

后者功能是对敏感元件输出的数据进行各种处理，以补偿和校正敏感元件特性不理想和影响量引入的失真，进而恢复真实的被测量。

MEMS传感器主要用于控制系统。

利用MEMS技术工艺将MEMS传感器、MEMS执行器和MEMS控制处理器都集中在一个芯片上，则所构成的系统称为MEMS芯片控制系统。

图15表示了MEMS控制系统。

微控制处理器的主要功能包括A／D和D／A转换，数据处理和执行控制算法。

微执行器将电信号转换成非电量，使被控对象产生平动、转动、声、光、热等动作。

系统接口单元便于同高层的管理处理器通信，以适合远程分布测控。

4．2应用实例MEMS传感器具有体积小、质量轻、响应快、灵敏度高、易批产、成本低、可测量各种物理量、化学量和生物量等优势，在航天、航空、航海、兵器、机械、化工等领域，尤其是汽车工业获得较广泛应用，且国外已形成MEMS产业。

删S器件目前已有MEMS压力传感器、加速度计、陀螺、静电电机、磁力矩器、电池、多路转换开关和矩阵开关等。

本文简介压力传感器和加速度计。

1)压力传感器MEMS压力传感器一般采用压阻力敏原理，即被测压力作用于敏感元件引起电阻变化。

利用恒流源或惠斯顿电桥将电阻变化转化成电压。

这种传感器用单晶硅作基片，用^伍^假技术在基片上生成力敏薄膜，然后在膜上扩散杂质形成4只应变电阻，再将应变电阻连接成惠斯顿电桥电路，以获得较高的压力灵敏度，其输出大多为o～5 V模拟量。

一枚晶片可同时制作多个力敏芯片，易于批量生产。

力敏芯片性能受温度影响，采用调理电路补偿。

2)加速度计MEMS加速度传感器基于牛顿第二定律f一，m。

MEMS传感器MEMS传感器是采用微电子和微机械加工技术制造出来的新型传感器，与传统的传感器相比，它具有：微型化,集成化,低功耗,低成本,高精度,长寿命,动态性能好,可靠性高，适于批量生产,易于集成和实现智能化的特点，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。

MEMS传感器的种类有很多，发展很快但在这几年发展速度放缓，MEMS传感器的种类很多导致了其分类方法很多。

按其工作原理, 可分为物理型、化学型和生物型三类M EM S 传感器分类及典型应用。

按照被测的量又可分为加速度、角速度、压力、位移、流量、电量、磁场、红外、温度、气体成分、湿度、pH 值、离子浓度、生物浓度及触觉等类型的传感器。

目前MEMS传感器的工作原理主要有压阻式，电容式，压电式，力平衡式，热对流式，谐振式等。

一．1.MEMS压力传感器MEMS传感器的发展以20世纪60年代霍尼韦尔研究中心和贝尔实验室研制出首硅隔膜压力传感器和应变计为开端。

压力传感器是影响最为深远且应用最广泛的MEMS传感器, 其性能由测量范围、测量精度、非线性和工作温度决定。

从信号检测方式划分, MEMS压力传感器可分为压阻式、电容式和谐振式等; 从敏感膜结构划分, 可分为圆形、方形、矩形和E 形等。

硅压力传感器主要是硅扩散型压阻式压力传感器, 其工艺成熟, 尺寸较小, 且性能优异, 性价比较高。

2.MEMS加速计MEMS加速度计用于测量载体的加速度, 并提供相关的速度和位移信息。

MEMS加速度计的主要性能指标包括测量范围、分辨率、标度因数稳定性、标度因数非线性、噪声、零偏稳定性和带宽等。

电容式、压电式和压阻式MEMS加速度计的性能比技术指标电容式压电式压阻式尺寸大小中等温度范围非常宽宽中等线形度误差高中等低直流响应有无有灵敏度高中等中等冲击造成的零位漂移无有无电路复杂程度高中等低成本高高低3.MEMS陀螺仪MEMS陀螺仪是一种振动式角速率传感器,其特点是几何结构复杂和精准度较高。

mems传感器原理MEMS传感器原理。

MEMS传感器（Micro-Electro-Mechanical Systems Sensor）是一种微型化的传感器，它利用微机电系统技术，将微型机械结构、微电子器件和微加工技术相结合，实现了对微小物理量的检测和测量。

MEMS传感器在许多领域都有着广泛的应用，比如汽车行业、医疗设备、智能手机等。

本文将介绍MEMS传感器的原理及其工作机制。

1. MEMS传感器的原理。

MEMS传感器的原理基于微机电系统技术，其核心是微型机械结构和微电子器件。

在MEMS传感器中，微机械结构起着感应作用，而微电子器件则负责信号的处理和输出。

微机械结构通常由微米级的机械零件组成，比如微型弹簧、振动结构等，这些微机械结构对外界的物理量变化非常敏感。

当外界物理量作用于微机械结构时，微机械结构会产生微小的位移或变形，这种微小的位移或变形会引起微电子器件中的信号变化，最终输出检测到的物理量。

2. MEMS传感器的工作机制。

MEMS传感器的工作机制可以简单分为三个步骤，感应、转换和输出。

首先是感应阶段，当外界物理量作用于MEMS传感器时，微机械结构会产生微小的位移或变形。

这个过程类似于传统传感器中的敏感元件受到刺激后的变化，只不过在MEMS传感器中，这种变化是微米级甚至纳米级的微小变化。

接着是转换阶段，微机械结构的微小位移或变形会引起微电子器件中的信号变化。

这些微电子器件可以是微型电容、微型电阻、微型压电器件等，它们会将微小的位移或变形转换为电信号或其他形式的信号。

最后是输出阶段，经过信号转换后，MEMS传感器会输出检测到的物理量。

输出的信号可以是电压信号、电流信号、数字信号等，这取决于MEMS传感器的类型和应用场景。

3. MEMS传感器的特点。

MEMS传感器具有许多独特的特点，使其在众多传感器中脱颖而出。

首先，MEMS传感器具有微型化和集成化的特点。

由于采用了微机电系统技术，MEMS传感器的尺寸非常小，可以轻松集成到各种微型设备中，比如智能手机、可穿戴设备等。

详解MEMS传感器，不止是换马甲这么简单！在近日召开的“第三届全球传感器高峰论坛暨中国物联网应用峰会”上，工信部电子司集成电路处处长任爱光透露，工信部正在制定传感器发展规划，不久将发布。

而国家集成电路产业投资基金总经理丁文武近日也表示，大基金将支持物联网发展，重点投资传感器、MEMS 传感器等领域。

那么，问题来了，MEMS传感器是什么鬼？跟普通传感器有什么不同？它有什么用？我们一一道来！1. MEMS传感器是什么？认识MEMS传感器之前，我们先简要介绍一下传感器的定义。

传感器，顾名思义，就是“传递感知”的器件。

所谓的感知诸如光线感知、温湿度感知、压力感知等等，这些感知信号（或者说“感觉”）是非电信号，不适于硬件电路读取利用，因此需要一定的器件收集这些信息并处理成电信号（电压，电流，频率等）。

外界的信息纷繁复杂，也造就了器件迥异的外形，加之大部分采集的信息并不是电信号，因此普通传感器并未集成到电路中，而是作为独立的一个模块(如下图，左边部分)。

这时候的传感器穿的是“机械装”。

普通传感器模块示意图（蓝色部分为传感器数据的收集、处理和控制单元）而MEMS传感器，就是穿了半导体工艺外衣的普通传感器！MEMS传感器模块示意图MEMS传感器，全称叫微电子机械系统(Microelectro Mechanical Systems)，是将微型传感器、微型执行器以及信号处理和控制电路，接口、通信和电源等采用半导体工艺集中到一体的微型器件或系统。

其实质可以理解为半导体技术对传统机械加工的一种工艺升级。

所以，MEMS传感器行业的核心就在于工艺技术，我们后面详解。

啧啧，换了个马甲，传感器就NB了哦！不信，你看！几种常见的传感器与对应的MEMS传感器对比：麦克风：气压传感器：普通传感器与MEMS传感器对比实例相信您也发现了，普通的传感器船上MEMS的外衣后，外形一致，并且尺寸缩小了不知多少倍。

不仅如此，MEMS传感器还有很多其他优点：1）普通传感器的机械特征非常明显，外形各异，而MEMS外形基本一致，类似于芯片的封装，适于低成本批量化生产；2）普通传感器尺寸很大，而MEMS尺寸很小，为毫米量级甚至更小，重量从微克到几十克，相应功耗也非常低；3）响应时间（响应时间是传感器灵敏性的指标）更短；4）利于集成，MEMS传感器的输出直接可以用来控制后续电路。

MEMS温度传感器的基本原理MEMS（Micro-Electro-Mechanical Systems）温度传感器是一种基于微机电系统技术的传感器，能够测量周围环境的温度。

它采用微小的传感器结构和微电子技术，具有体积小、功耗低、响应速度快等优点，因此被广泛应用于各种领域，如智能手机、汽车、医疗设备等。

MEMS温度传感器的基本原理涉及热敏效应和微机电系统技术，下面将详细解释。

1. 热敏效应热敏效应是指物质在温度变化下产生的电阻、电压或电流等物理量的变化。

MEMS 温度传感器利用热敏效应来测量温度。

常见的热敏效应有两种：正温度系数（PTC）和负温度系数（NTC）。

PTC材料在温度升高时，电阻值增加；而NTC材料在温度升高时，电阻值减小。

MEMS温度传感器通常采用NTC材料作为敏感元件。

当温度变化时，敏感元件的电阻值也会相应变化。

通过测量电阻值的变化，可以确定温度的变化。

2. 微机电系统技术MEMS温度传感器是利用微机电系统技术制造的传感器。

微机电系统技术是一种将机械结构、电子元件和控制电路集成在一起的技术，通过微小的尺寸和微细加工工艺，实现高度集成的传感器器件。

MEMS温度传感器的微机电系统结构主要包括敏感元件、支撑结构和电子信号处理电路。

敏感元件是温度传感器的核心部分，其电阻值与温度成正相关。

常见的敏感元件有热敏电阻、热电偶和热敏电容等，其中热敏电阻是最常用的。

支撑结构用于支撑和固定敏感元件，保证其工作的稳定性和可靠性。

支撑结构通常采用硅基材料，具有良好的机械强度和热传导性能。

电子信号处理电路用于测量和处理敏感元件的电阻值变化，并将其转换为温度值。

信号处理电路通常包括放大器、模数转换器和数字信号处理器等。

3. MEMS温度传感器的工作原理MEMS温度传感器的工作原理可以分为以下几个步骤：步骤1：温度感知当温度发生变化时，敏感元件的电阻值也会发生变化。

以热敏电阻为例，当温度升高时，热敏电阻的电阻值减小；当温度降低时，电阻值增加。

mems传感器分类MEMS传感器分类MEMS（Micro-Electro-Mechanical Systems）是指微电子机械系统，是一种由微米级别的电子元器件和微机械元器件组成的集成系统。

MEMS传感器作为其中的一种，具有小型化、低功耗、高精度等特点，广泛应用于各个领域。

本文将对MEMS传感器进行分类介绍。

一、按测量物理量分类1.加速度传感器加速度传感器是最常见的MEMS传感器之一，用于测量物体在三个轴向上的加速度。

它们通常被用于汽车安全气囊、智能手机屏幕旋转功能以及运动追踪设备等领域。

2.压力传感器压力传感器用于测量气体或液体的压力。

它们通常被用于汽车轮胎压力检测、医疗设备以及工业自动化等领域。

3.温度传感器温度传感器用于测量环境或物体的温度。

它们通常被用于智能家居设备、医疗设备以及工业自动化等领域。

4.湿度传感器湿度传感器用于测量环境中的湿度。

它们通常被用于智能家居设备、农业设备以及工业自动化等领域。

5.光学传感器光学传感器用于测量光线的强度、颜色和方向。

它们通常被用于摄像头、智能家居设备以及工业自动化等领域。

二、按传感器结构分类1.微机械加速度传感器微机械加速度传感器是由一块硅芯片制成的，芯片上有微小的弹簧和质量块。

当芯片受到加速度时，质量块会移动，从而导致弹簧产生振动。

这种振动可以转化为电信号输出。

2.压电式MEMS传感器压电式MEMS传感器是利用压电效应来测量物理量的一种传感器。

当施加电场时，会使得晶体结构变形，并产生电荷分布不均，从而产生电势差。

这种效应可以被用来测量各种物理量。

3.表面等离子共振（SPR）传感器表面等离子共振（SPR）传感器是一种基于金属薄膜表面等离子体共振的传感器。

当有分子吸附在金属薄膜表面时，会导致共振频率发生变化，从而可以测量分子的浓度和性质。

4.微热式MEMS传感器微热式MEMS传感器是利用微小的加热器来测量物理量的一种传感器。

当加热器受到外部物理量影响时，温度会发生变化，从而产生电信号输出。