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智能MEMS传感器常见应用领域及相关介绍

形状
247

用于汽车电子领域。

智能MEMS传感器主要用于测量气囊压力、燃油压力、发动机机油压力、进气管压力和轮胎压力等。该传感器以单晶硅为材料,利用MEMS技术,在材料的中间制造出力敏感膜片,然后在膜片上扩散杂质,形成四个应变电阻,再通过惠斯顿电桥连接成电路,获得高灵敏度。汽车上使用的MEMS压力传感器有电容式、压阻式、差动变压器式和声表面波式等几种常见形式。但MEMS加速度计的原理是以牛顿经典力学定律为基础的,一般由悬挂系统和检测质量组成,主要应用在汽车气囊系统、防滑系统、导航系统和防盗系统等方面,其中,电容式MEMS加速度计是MEMS微加速度计的主流产品,它的灵敏度高,受温度影响小。微型陀螺是一种角速率传感器,主要应用于汽车导航GPS信号补偿和汽车底盘控制系统,其中包括振动式、转子式等多种传感器。大多数振动陀螺是利用单晶硅或多晶硅的振动质量块在被基座驱动旋转时所产生的哥氏效应来感测角速度的。举例来说,汽车转弯时,系统通过陀螺仪测量角速度,以决定转向是否到位,主动地在内侧或外侧车轮上加适当的制动,以防止汽车脱离车道,通常,这种系统与低加速度计组成主动控制系统。

用于智能穿戴设备。

MEMS传感器可用于运动员的日常训练中进行三维人体运动测量,记录每个动作,教练分析结果,反复比较,以提高运动员的成绩。而随着MEMS技术的进一步发展,MEMS传感器的价格也会随之下降,这在大众健身房也能得到广泛应用。就滑雪而言,压力传感器、加速度传感器、陀螺仪和GPS用于3D运动跟踪,使使用者能够获得非常精确的观测,除了提供滑雪板的运动数据之外,还能记录使用者的位置和距离。对于冲浪来说也是如此,安装在冲浪板上的三维运动跟踪,可以记录关于波浪高度,速度,冲浪时间,冲浪板距离,水温和消耗的热量的信息。

智能领域的应用。

目前,越来越多的MEMS传感器应用于手机以改善用户使用体验。目前高端手机已广泛安装有加速度传感器、压力传感器、陀螺、硅质传声器、指纹传感器、距离传感器、环境光传感器、磁性传感器等多种MEMS产品。下面我们就手机摄影的其中一个应用,即应用做一个简单介绍。手机摄影给我们走到哪里拍到哪里带来了方便,但面对复杂的环境,各种不同的拍摄场景,人手拍摄都有不可避免的抖动,比如走路时走路时躺着照相,或者将手伸长,手握住自拍杆自拍,无论哪一种抖动,都会导致画面模糊失真,MEMS应用于手机拍摄前,手机摄像头主要采用音圈马达移动镜头组的方式实现防抖(或称镜头防抖技术),这受到很大限制。同时,MEMS传感器在手机摄影中的成功应用,又给了市场上另一项较为高端的防抖技术:多轴防抖技术成功地移植到了手机上,即使用移动图像传感器补偿抖动,在拍摄时,通过陀螺仪感知拍摄过程中的瞬间抖动,依靠精确的算法,计算出马达应做的移动幅度,然后在百分之一秒内进行快速补偿。借助MEMS快速、精确控制的技术优势,即使手机在较大幅度抖动时仍能呈现出清晰锐丽的画面。

传感器越小型化、集成化,对散热性能的要求就越严格,MEMS不仅对散热性能要求高,而且在工作环境中也会对其性能产生影响。同样正因为如此,陶瓷线路板和MEMS的关系就是如此的紧密。

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