9.2 MEMS技术及其微型传感器
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目 录 引 言 .......................................................................................................................................... 1 第一章 MEMS技术概要 ........................................................................................................... 2 1.1MEMS技术的发展 ......................................................................................................... 2 1.2MMES技术发展的浪潮 ................................................................................................. 2 第二章 MEMS传感器分类及典型应用 ................................................................................... 3 1.1MEMS加速度计 ............................................................................................................. 4 1.1.1压阻式微加速度计 ............................................................................................... 4 1.1.2电容式微加速度计 ............................................................................................... 4 1.1.3压电式微加速度计 ............................................................................................... 4 1.2微压力传感器 ................................................................................................................. 5 1.3MEMS陀螺 ..................................................................................................................... 5 1.4微气体传感 ..................................................................................................................... 6 1.5微温度传感器 ................................................................................................................. 6 第三章 国内外MEMS传感器的标准化目前概况 .................................................................. 6 2.1 MEMS传感器标准化国内概况 .................................................................................... 6 2.2 MEMS传感器标准化国外概况 .................................................................................... 7 第四章 对我国MEMS传感器标准发展对策的几点建议 ...................................................... 7 3.1 推出我国自主创新的MEMS传感器标准 ................................................................ 7 3.2 加强标准化工作的国际合作 ...................................................................................... 8 3.3 加强MEMS传感器标准化工作管理 ........................................................................ 8 第五章 总结 ................................................................................................................................ 8 参考文献 ...................................................................................................................................... 9 致 谢 ........................................................................................................................................ 10 MEMS传感器综述
作业2:叙述MEMS技术的最新发展并介绍几种MEMS传感器MEMS(Micro-Electro-Mechanical Systems 是微机色糸统的缩写。
MEMS 是美国的叫法,在目本菠称为微机械,衣.欧洲彼称为微糸统,MEMS就是在一个硅基板上集成了机械和色子元器件的微小机构。
在代工厂中,通过对色子部分使用丰导体工艺和对机械部分使用微机械工艺将其或者直接蚀刻到一片晶圆中,或者增加新的结构层来制作MEMS产醃。
作为纳耒科技的一个分支,MEMS彼称为色子产醃设计中的“朗星”。
q < MEMS加工技术又彼广泛应用于微流控芯片与合成生物学等领域,从而进行生杨化学等卖脸宝技术流程的芯片集成化。
MEMS主要包括微型机构、微型传感器、微型杭行器和相应的处理色路等几部分,它是在融合多种微细加工技术,并应用现代传息技术的最新成果的基础上发< 起来的高科技前沿学科。
MEMS技术的发畏开辟了一个全新的技术领域和产业,釆用MEMS技术制作的微传感器、微执行器、微型构件、微机械光学器件、真空微色子器件、色力色子器件等在航空.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应用前景。
MEMS技术正发畏成为一个巨大的产业,就象近20年来微色子产业和计算机产业给人类带来的巨丸变化一样,MEMS也正柱孕育一场深刻的技术变革并对人类社会产生新一轮的彩响。
目前MEMS市场的主导产品为压力传感器、加速度计、微陀螺仪、墨水喷咀和硬盘驱动头等。
丸多数工业观察家预测,未来5年MEMS器件的销售额将呈辿速增长之势,年平均增加率约为18%,因此对对机械色子工程.精密机械及仪器、丰导体物理等学科的发展提供了极好的机遇.和严峻的挑战JOMEMS第一轮商业化浪潮始于20世纪70年代末80年代初,当肘用丸型蚀刻硅片结构和背蚀刻膜片制作压力传感器。
由于薄硅片振动膜在压力下变形,会影响其表面的压敘色阻走线,这种变化可以把压力转换成色传号。
mems传感器的工作原理
MEMS传感器的工作原理是基于微机电系统(MEMS)技术
的原理。
它利用微小的机械结构和微加工技术,将传感元件和信号处理电路集成在微小的芯片上。
具体而言,MEMS传感器通常包括一个微机械结构和一个检
测元件。
微机械结构通常由硅或其他材料制成,并具有微小的尺寸,以便在一定范围内进行物理测量。
检测元件可以是电容、电阻、压阻或其他类型的传感器。
当物理量作用于MEMS传感器时,微机械结构会产生微小的
运动或变形。
这些运动或变形会导致检测元件的电性能发生变化。
传感器内部的电路或芯片会测量这些变化,并将其转换成电信号。
随后,电信号被送入信号处理电路,进行放大、滤波和其他处理,以确保信号的准确性和稳定性。
最终,处理后的信号被转换成数字信号,可以被电子设备读取和处理。
总结起来,MEMS传感器的工作原理是利用微机械结构和检
测元件感知外部物理量的变化,并通过电路和信号处理电路将其转换为可读取的数字信号。
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。