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MEMS传感器的分类以及应用

发布时间: 2013-07-15 21:56:42     来源: EDA中国

MEMS传感器的分类以及应用
    MEMS技术从功能上来划分可分为MEMS传感器、MEMS执行器、射频MEMS、生物MEMS、微光机电系统等。MEMS传感器也称微型传感器,是微型集成化器件,是应用最广泛的MEMS器件。MEMS传感器一般是把信号处理电路和敏感单元集成制作在一个芯片上。这样传感器不仅能够感知被测参数,将其转换成方便度量的信号;而且能对所得到的信号进行分析、处理和识别、判断,因此形象地被称为智能传感器。
    按被测量来划分,通常可分为以下7类;(1)压力传感器:绝对压力的传感器和计量压力的传感器。(2)热学传感器:温度和热量传感器。(3)力学传感器:力、压强、速度和加速度传感器。(4)化学传感器:化学浓度、化学成分和反应率传感器。(5)磁学传感器‘磁场强度、磁通密度和磁化强度传感器。(6)辐射传感器:电磁波强度传感器。(7)电学传感器:电压、电流和电荷传感器。
    MEMS型压力传感器可分为压阻式、电容式和压电式。压阻式传感器利用压阻效应来测量压力大小。所谓压阻效应是指材料(特别是半导体材料)受到应力作用时,电阻率发生明显变化的现象。MEMS加速度传感器的类型很多,按信号检测方式可以分为电容式、压阻式和隧道电流式,电容式加速度计由于具有体积小、工艺简单、一致性好、温度漂移小等诸多优点,从而在众多领域得到了广泛应用。MEMS加速度传感器可用于测量弹药韧射角和轨迹,进行智能化引信控制,缩小炸点散布,大幅度提高压制性兵器的武器效能;MEMS加速度计还可以用在弹道修正引信、侵彻自适应引信、常规弹道测试、导航定位系统中,进行弹道修正、提高射程,甚至制造出80—120 km射程的制导火箭弹。高量程的加速度传感器在军事领城当中具有非常重要的应用价值,最典型的用途是应用在侵彻硬目标的“钻地”和“穿甲”弹的引情系统。日常见到的陀螺是孩子们的玩具,高速自转的陀螺具有保持其对称方向基本不变的特性,常用做航空和航天飞行器中的定向装置,这也是惯性MEMS的用途之一。MEMS陀螺是最新发展起来的一种微型陀螺,它是用来测量角速度的微型传感器。从结构来看,MEMS陀螺有绕行梁框架式、梳状音叉式、振动轮式和振动环式等,从驱动方式看,有静电驱动、电磁驱动、压电驱动等;从检测方式看,有电容检测、压阻检测、压电检测、光学检测等。我们熟知管乐、弦乐、钟声、鼓声都是利用谐振特性工作的,MGMs谐振式传感器是一种高招度的传感器,这种传感器输出的是频率信号,这种信号可作为准数字信号,可以不必进行A/D变换就进入数字电路系统,而且它没有压阻式传感器易受湿度影响大的缺点,长距离传翰也不易产生失真,所以传感器性能十分稳定,是当前研究的热点之一。
     除了上面介绍的几种典型MEMS传感器外,还有许许多多的MEMS传感器,如用于微观判断的MEM5触觉传感器(触觉包括接近觉、接触觉、压觉、力觉、滑觉等)、MEMS生物传感器、MEMS图像传感器、用于气象分析的微型气相色谱仪、可分析气体的种类和浓度的MEMS气敏传感器(电子鼻)、测量湿度的微型湿敏传感器、用于测旦各种气体流量的微型气体流量传感器等。
关键字 : 传感器 MEMS 
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