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集成电路技术大幅提升MEMS性能1

时间:09-10 来源:互联网 点击:

MEMS(微机电系统)传感器深受运动、加速度、倾斜度和振动测量市场的欢迎。MEMS传感器是系统级封装解决方案,具有高分辨率、低功耗和尺寸紧凑等诸多优点。

MEMS完全不同于主要利用硅的电性质的半导体芯片。MEMS的核心部件没有栅-漏-源三极,而是一个完全由硅制成的微型机械结构。一个典型的MEMS结构包括质量矩滑块、弹簧和阻尼器,工作原理与质量弹簧模型基本相同。

MEMS传感器可以给手机、MP3/MP4 播放器、PDA或游戏机控制器上增加一个直观的人机界面,使人的动作与安装MEMS传感器的设备实现互动。

在洗衣机或干衣机等家电设备中,MEMS加速计还能充当振动检测器,当机器内的负荷失衡时,洗衣机就会报警通知用户,以防机器在出现故障前被过早的磨损。

单轴和双轴加速度计被广泛用于汽车被动安全系统,如正面安全气囊和侧面安全气囊。加速度计和陀螺仪还被用于导航系统和主动安全系统,如ABS制动系统和车轮动态稳定控制系统。

前几年,MEMS传感器出现“消费电子化”趋势。MEMS传感器开始渗透到消费电子市场,用于解决各种应用问题。

消费电子厂家在寻找微型、低廉、低压、低功耗的MEMS传感器。纤薄设计是手机、MP3和MP4播放器以及便携PC机等电池供电产品的发展趋势。而且,多轴传感器已成为消费电子设备的必备配置,让消费者能够从任何物理位置激活任何功能。在便携产品中,还没有固定的MEMS传感器应用参考框架。

此外,消费电子产品的生命周期越来越短,因此产品设计人员要求MEMS能够快速无缝地集成到最终应用中。

处于MEMS技术发展的最前沿的意法半导体开始在一个封装内整合多个传感器:加速计、陀螺仪、地磁计,这个解决方案可提升包括运动监测在内的各种应用的功能性和性能。集成传感器可实现自主系统和自动化系统,监测特定条件并将其转化成操作,无需或只需用户很小程度的介入。

在手机、游戏机、个人导航系统等便携移动设备内,一个能够精确测量三个正交轴向的角速率的传感器可实现360°角速率检测,高精度识别3D手势和动作。此外,一个3轴加速度计配合一个陀螺仪,可让设计人员研发惯性测量单元,跟踪人体、汽车和其它物体的运动类型、速度和方向并提供相关的完整信息。

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