MEMSセンサーの動作とその応用

MEMSという用語は微小電気機械システムを表します。これらはデバイスのセットであり、これらのデバイスの特性評価は、それらの小さなサイズと設計モードによって行うことができます。これらのセンサーの設計は、1〜100マイクロメートルのコンポーネントを使用して行うことができます。これらのデバイスは、小さな構造から、組み込まれたマイクロエレクトロニクスの制御下にある多数の可動要素を備えた非常に難しい電気機械システムまでさまざまです。通常、これらのセンサーには、機械式マイクロアクチュエータ、マイクロ構造、マイクロエレクトロニクス、およびマイクロセンサーが1つのパッケージに含まれています。この記事では、MEMSセンサーとは何か、動作原理、利点、およびそのアプリケーションについて説明します

MEMSセンサーとは何ですか？

MEMSは低コストで高精度の慣性センサーであり、幅広い産業用アプリケーションに使用されます。このセンサーは、チップベースの技術、すなわち微小電気機械システムを使用しています。これらのセンサーは、圧力などの外部刺激を検出および測定するために使用され、その後、いくつかの機械的動作の助けを借りて、測定された圧力である圧力に応答します。この最良の例には、主に圧力変化を補償するためのモーターの回転が含まれます。

MEMS ICの製造はシリコンを使用して行うことができます。これにより、わずかな材料層が配置され、それ以外の場合はSi基板に固定されます。その後、選択的に固定して、ダイアフラム、ビーム、レバー、スプリング、ギアなどの微細な3D構造を残します。

MEMS製造には、酸化プロセス、拡散プロセス、イオン注入プロセス、低圧化学蒸着プロセス、スパッタリングなど、他の半導体回路を構築するために使用される多くの技術が必要です。さらに、これらのセンサーはマイクロマシニングなどの特定のプロセスを使用します。

MEMSセンサーの動作原理

MEMSセンサーに傾斜が適用されると、バランスの取れた質量が電位に差を生じます。これは、静電容量内の変化のように測定できます。次に、その信号を変更して、デジタル、4〜20mA、またはVDCで安定した出力信号を作成できます。

これらのセンサーは、産業用自動化、位置制御、ロールとピッチの測定、プラットフォームのレベリングなど、最高の精度を必要としない一部のアプリケーションに最適なソリューションです。

MEMSの種類

市場で入手可能なMEMSセンサーの一般的なタイプは次のとおりです

MEMS加速度計
MEMSジャイロスコープ
MEMS圧力センサー
MEMS磁場センサー

MEMSの利点

MEMSセンサーの利点は次のとおりです。

MEMSの製造は、低コストの大量発明のような半導体IC製造であり、一貫性もMEMSデバイスに不可欠です。
センサーサブコンポーネントのサイズは1〜100マイクロメートルの範囲内であり、MEMSデバイスのサイズは20マイクロメートル〜ミリメートルの範囲を決定します。
消費電力は非常に低いです。
システムへの組み込みや変更が簡単
熱定数が小さい
これらは、衝撃、放射、振動に強く対抗することができます。
熱現像耐性の向上
並列処理

MEMSのアプリケーション

MEMSセンサーは、自動車、消費者、産業、軍事、バイオテクノロジー、宇宙探査、およびインクジェットプリンター、現代の自動車内の加速度計、家庭用電化製品などの商業目的を含むさまざまな分野で使用されています。、パーソナルコンピュータなどで。

MEMSデバイスの最良の例には、主に補償光学、光クロスコネクト、エアバッグ加速度計、TVおよびディスプレイ用のミラーアレイ、操作可能なマイクロミラー、RF MEMSデバイス、再利用可能な医療デバイスは含まれません。、など。

したがって、これはすべてMEMSセンサーに関するものです。これらのセンサーの主な欠点は、各部品の製造コストが非常に低いにもかかわらずです。しかし、MEMSベースの製品の設計、製造、および成功には莫大な投資が伴います。その結果、設計者は少量のアプリケーション用にコンポーネントを拡張する可能性は低くなります。ここにあなたへの質問があります、MEMSデバイスのカテゴリーは何ですか？

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