MEMS传感器应用广泛的四大领域

作为获取信息的关键入口,MEMS传感器已在汽车、消费电子、航空航天、生物医学等领域中得到了广泛的应用。

  MEMS全称Micro Electromechanical System,即微机电系统,是将微电子与精密机械结合发展的工程技术,尺寸在1微米到100微米量级,核心功能是将物理信号转换为电子设备能够识别的电信号,主要用于传感器。

  MEMS继承了集成电路的先进制造工艺,相比传统产品,具有微型化、成本低、效能高、可大批量生产等优势,产能高,良品率高。微米量级的特征尺寸使MEMS传感器可以轻松胜任某些传统机械传感器所不能实现的功能,是微型传感器的主力军,正加速应用于大众生活及工业生产的各个方面。

  作为获取信息的关键入口,MEMS传感器已在汽车、消费电子、航空航天、生物医学等领域中得到了广泛的应用。


  汽车领域

  在20世纪90年代,MEMS首先在汽车工业开始应用,汽车电子被认为是MEMS传感器第一波应用高潮的推动者。

  受益于汽车行业安全规定及信息化、智能化浪潮,MEMS传感器在汽车领域得到飞速发展,其应用方向和市场需求包括车辆的防抱死系统、电子车身稳定程序、电控悬挂、电动手刹、斜坡起动辅助、胎压监控、引擎防抖、车辆倾角计量和车内心跳检测等。

  根据相关调研数据,目前平均每辆汽车包含10-30个MEMS传感器,而在高档汽车中大约会采用30甚至上百个MEMS传感器。

  消费电子领域

  随着消费电子的大发展及产品创新不断涌现,该领域已经取代汽车成为MEMS最大的应用市场。

  MEMS传感器在消费电子产品中可用于运动/坠落检测、导航数据补偿、游戏/人机界面交互、电源管理、GPS增强/盲区消除、速度/距离计数等,应用较多的品类为MEMS麦克风、3D加速器、MEMS 射频组件、GPS陀螺仪、小型燃料电池与生化芯片等。多种MEMS传感器的综合应用可增加电子设备的娱乐性及智能性,改善交互性能,大大提升了用户体验。


  航空航天领域

  MEMS在航空航天领域主要有状态传感器和环境传感器之分。

  状态传感器主要针对飞机姿态、燃料用量、生命活动、各种活动机件的即时位置等进行监测。

  环境传感器主要针对温湿度、氧气浓度、流量大小等方面进行测量。通过提供有关航天器的工作信息,MEMS传感器起到故障诊断、提供决策依据、保障正常飞行的作用。

  比如飞机飞行故障主要原因之一是迎角传感器产生读数输出错误,导致了系统不能起到严格的保护作用。小小传感器对航空航天安全的重要性可见一斑。

  生物医疗领域

  随着体外诊断、药物研究、病患监测、给药方式以及植入式医疗器械等领域发展,医疗设备需要迅速提高性能、降低成本、缩小尺寸。

  MEMS技术使医疗设备可以做到微型化,医疗检测、诊断、手术和治疗过程可以更加便捷、精准,甚至无痛。MEMS压力传感器可以检测包括血压、眼内压、颅内压、子宫内压等在内的人体器官压力水平。MEMS惯性器件最主要用于心脏病治疗设备。MEMS图像传感器普遍应用于包括CT扫描、内窥镜在内的医学成像设备中。MEMS技术在传感和执行功能上的优势,使其在医疗健康行业的应用广泛增长。

  此外,MEMS技术在国防、工业、能源及环保等领域也有广泛应用,为各行各业提供自动化、智能化的数据接口,赋能智能社会。根据相关市场调研数据,全球MEMS市场结构中消费电子领域占比最高,增长空间最大的是生物医疗领域。


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