Terminas MEMS reiškia mikroelektromechanines sistemas. Tai yra prietaisų rinkinys, kurį galima apibūdinti pagal mažą jų dydį ir projektavimo režimą. Šiuos jutiklius galima suprojektuoti naudojant 1–100 mikrometrų komponentai . Šie įtaisai gali skirtis nuo mažų konstrukcijų iki labai sunkių elektromechaninių sistemų su daugybe judančių elementų, valdomų integruotos mikroelektronikos. Paprastai šie jutikliai yra mechaniniai mikro pavaros, mikro struktūros, mikroelektronika ir mikro jutikliai vienoje pakuotėje. Šiame straipsnyje aptariama, kas yra MEMS jutiklis, veikimo principas, pranašumai ir jo taikymo sritys
Kas yra MEMS jutiklis?
MEMS yra nebrangūs ir didelio tikslumo inerciniai jutikliai, kurie naudojami įvairiems pramoniniams tikslams. Šis jutiklis naudoja lusto technologiją, būtent mikroelektromechaninę sistemą. Šie jutikliai yra naudojami išoriniam dirgikliui, pavyzdžiui, slėgiui aptikti ir išmatuoti, po to jis reaguoja į slėgį, kuris matuojamas slėgiu tam tikrų mechaninių veiksmų pagalba. Geriausi to pavyzdžiai yra variklio sukimas slėgio pokyčiui kompensuoti.
MEMS IC gamyba gali būti padaryta siliciu, kai ant Si pagrindo kitaip tvirtinami nedideli medžiagų sluoksniai. Po to pasirinktinai fiksuojama, kad liktų mikroskopinės 3D struktūros, tokios kaip diafragmos, sijos, svirtys, spyruoklės ir krumpliaračiai.
mems-ic
MEMS gamybai reikia daugybės metodų, kurie naudojami konstruojant kitas puslaidininkių grandines, tokias kaip oksidacijos procesas, difuzijos procesas, jonų implantavimo procesas, žemo slėgio cheminio garų nusodinimo procesas, purškimas ir kt. Be to, šie jutikliai naudoja tam tikrą procesą, pvz., Mikrovaldymą.
MEMS jutiklio darbo principas
Kai MEMS jutikliui pakreipiamas pakreipimas, tada subalansuota masė skiriasi elektriniu potencialu. Tai galima išmatuoti kaip talpos pokytį. Tada tą signalą galima pakeisti, kad būtų sukurtas stabilus išėjimo signalas skaitmeniniu, 4-20 mA arba VDC.
Šie jutikliai yra puikūs sprendimai kai kurioms programoms, kurios nereikalauja maksimalaus tikslumo, pvz., Pramoninės automatikos, padėties valdymo, riedėjimo ir žingsnio matavimo bei platformos išlyginimo.
MEMS tipai
Įprastus MEMS jutiklių tipus galima įsigyti rinkoje
- MEMS akselerometrai
- MEMS giroskopai
- MEMS slėgio jutikliai
- MEMS magnetinio lauko jutikliai
MEMS privalumai
Tarp MEMS jutiklio pranašumų yra šie.
- MEMS gamyba yra puslaidininkių IC gamyba, kaip ir pigių masinių išradimų, nuoseklumas taip pat būtinas MEMS prietaisams.
- Jutiklio sudedamųjų dalių dydis bus nuo 1 iki 100 mikrometrų, o MEMS įrenginio dydis nulems 20 mikrometrų ir milimetrų diapazoną.
- Elektros energijos suvartojimas yra labai mažas.
- Paprasta įtraukti į sistemas arba pakeisti
- Šilumos konstanta yra maža
- Tai gali būti labai priešinga smūgiui, radiacijai ir vibracijai.
- Geresnė terminio vystymosi tolerancija
- Lygiagretumas
MEMS programos
MEMS jutikliai naudojami skirtingose srityse, įskaitant automobilių , vartotojų, pramonės, karo, biotechnologijų, kosmoso tyrinėjimo ir komerciniais tikslais, įskaitant rašalinius spausdintuvus, akselerometrus šiuolaikiniuose automobiliuose, plataus vartojimo elektroniką, asmeninius kompiuterius ir kt.
Geriausi MEMS prietaisų pavyzdžiai daugiausia yra adaptyvioji optika, optiniai kryžminiai sujungimai, oro pagalvės akselerometrai , veidrodžių matricos televizoriams ir ekranams, valdomi mikro veidrodžiai, RF MEMS prietaisai, daugkartinio naudojimo medicinos prietaisai ir kt.
Taigi, viskas yra apie MEMS jutiklis . Pagrindinis šių jutiklių trūkumas yra tas, kad kiekvienos detalės gamybos sąnaudos yra labai mažos. Tačiau kuriant, gaminant ir pakeičiant MEMS pagrįstą produktą, yra didžiulės investicijos. Taigi dizaineriai greičiausiai neišplės mažos apimties programų komponentų. Štai jums klausimas, kokios yra MEMS įrenginių kategorijos?
