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什么是MEMS传感器?类型,应用程序

在本教程中，我们将学习一种叫做MEMS的有趣技术。我们将看到MEMs的一些基本概念，也看一看MEMs在MEMs传感器形式的应用。我们还将学习不同类型的MEMS传感器和一些当前的应用。

大纲

MEMS是微电子机械系统的简称。这是一项与微型设备制造相关的技术，如传感器，传感器，驱动器，齿轮，泵，开关等。

换句话说，MEMS是一种微型集成设备，它是电子、电气和机械元件的组合，所有这些元件使用一种称为微系统技术(MST)的技术一起工作，以满足单一的功能需求。

MEMS技术被认为是传统集成电路(IC)制造的延伸形式。传统的集成电路制造技术(VLSI)和MEMS的主要区别是，使用MEMS你不仅可以制造像电容和电感这样的电子元件，还可以制造像齿轮、弹簧、梁等机械元件。使用传统的集成电路技术，你只能制造导体、绝缘体、二极管和晶体管。

这些基于MEMS的器件的尺寸通常在几微米(在1到100微米之间)。

另一个需要记住的重要一点是，MEMS是在先进集成电路制造技术的帮助下，将有源和无源组件集成到单个硅衬底中。有源元件是传感器和致动器，而无源元件是无源电子系统和无源机械系统。

采用集成电路制造工艺设计了由放大器、ADC、滤波器等信号处理电路组成的电子系统，采用微加工工艺设计了由齿轮、曲柄、轴承等组成的机械系统。

传感器是当今数字世界的重要组成部分之一。由于所有的计算和处理都是在数字信号上完成的，因此在模拟世界和数字电子学之间应该有一种媒介。传感器填补了这一空白，因为它们被用来观察模拟物理参数的时间效应，并产生(对计算机)有意义的信息。

传感器的现代定义有时令人困惑，但简单地说，传感器是一种包含基本传感元件的设备，这些元件能感知像温度或湿度这样的物理量，并将其转换为电信号。传感器还包括信号处理单元，如放大器、滤波器或ADC或这些元件的组合。

说到MEMS传感器，如果一个传感器是使用MEMS技术设计和制造的，那么它被称为微加工微传感器或简单的MEMS传感器。

如果你还记得手势控制机器人，我们使用了一个MPU6050集成电路，它包含一个三轴加速度计，一个三轴陀螺仪和一个数字运动处理器。采用MEMS技术制作。

MEMS技术的主要实现者之一是汽车工业。现代汽车使用大量的传感器，其中大部分是基于MEMS的设备。下面是MEMS传感器的列表，用于现代汽车。

MEMS传感器已经被用于各种应用，如控制和处理设备，管理机器人，汽车，抓手等。你可以在现代喷墨打印机，彩色投影仪，显示系统，时钟和扫描设备中找到这些传感器。

MEMS技术被用于制造不同的传感器，如压力，温度，振动和化学传感器。

加速度计、陀螺仪、电子罗盘等是一些常用的MEMS传感器在汽车、直升机、飞机、无人机和船舶。

MEMS传感器的一些应用领域如下:

将传感器、致动器、电气(和电子)和机械设备集成到单个芯片的概念被认为是突破性技术之一。MEMS技术将使具有微传感器感知、控制或微致动器和微电子计算能力的智能设备的开发成为可能。

MEMS技术在其应用和涉及的研究领域(物理，电子，电气，化学，材料科学和制造是涉及MEMS设计和开发的一些分支)方面是极其多样化的。