MEMS技术的传感器有那些具体应用

www.chuanganqifenxiyi.com www.chuanganqifenxiyi.com MEMSMEMSMEMSMEMS技术的传感器有那些具体应用 技术从功能上来划分可分为MEMS传感器、MEMS执行器、射频MEMS器件、生物MEMS、微光机电 系统等。下面就MEMS传感器的技术应用做一个简单的介绍，MEMS传感器也称微型传感器，是 微型集成化器件，是应用最广泛的MEMS器件。MEMS传感器一般是把信号处理电路和敏感单元 集成制作在一个芯片上。这样传感器不仅能够感知被测参数，将其转换成方便度量的信号； 而且能对所得到的信号进行分析、处理和识别、判断，因此形象地被称为智能传感器。 按照被测量区分，MEMS传感器可分为下面七大类，压力传感器：绝对压力的传感器和计量压 力的传感器。热学传感器：温度和热量传感器。力学传感器。力、压强、速度和加速度传感 器。化学传感器：化学浓度、化学成分和反应率传感器。磁学传感器：磁场强度、磁通密度 和磁化强度传感器。辐射传感器：电磁波强度传感器。电学传感器：电压、电流和电荷传感 器。MEMS型压力传感器可分为压阻式、电容式和压电式。压阻式传感器利用压阻效应来测量 压力大小。所谓压阻效应是指材料（特别是半导体材料）受到应力作用时，电阻率发生明显 变化的现象。 MEMS加速度传感器的类型很多，按信号检测方式可以分为电容式、压阻式和隧道电流式，电 容式加速度传感器由于具有体积小、工艺简单、一致性好、温度漂移小等诸多优点，从而在 众多领域得到了广泛应用。MEMS加速度传感器可用于测量弹药韧射角和轨迹，进行智能化引 信控制，缩小炸点散布，大幅度提高压制性兵器的武器效能；MEMS加速度传感器还可以用在 弹道修正引信、侵彻自适应引信、常规弹道测试、导航定位系统中，进行弹道修正、提高射 程，甚至制造出80—120 km射程的制导火箭弹。高量程的加速度传感器在军事领城当中具有 非常重要的应用价值，最典型的用途是应用在侵彻硬目标的“钻地”和“穿甲”弹的引情系 统。日常见到的陀螺是孩子们的玩具，高速自转的陀螺具有保持其对称方向基本不变的特性， 常用做航空和航天飞行器中的定向装置，这也是惯性MEMS的用途之一。MEMS陀螺是最新发展 起来的一种微型陀螺，它是用来测量角速度的微型传感器。从结构来看，MEMS陀螺有绕行梁 框架式、梳状音叉式、振动轮式和振动环式等，从驱动方式看，有静电驱动、电磁驱动、压 电驱动等；从检测方式看，有电容检测、压阻检测、压电检测、光学检测等。我们熟知管乐、 弦乐、钟声、鼓声都是利用谐振特性工作的，MEMS谐振式传感器是一种高精度的传感器，这 种传感器输出的是频率信号，这种信号可作为准数字信号，可以不必进行A／D变换就进入数 字电路系统，而且它没有压阻式传感器易受湿度影响大的缺点，长距离传翰也不易产生失真， www.chuanganqifenxiyi.com www.chuanganqifenxiyi.com 所以传感器性能十分稳定，是当前研究的热点之一。 除了上面介绍的几种典型MEMS传感器外，还有许许多多的MEMS传感器，如用于微观判断的 MEMS触觉传感器（触觉包括接近觉、接触觉、压觉、力觉、滑觉等）、MEMS生物传感器、MEMS 图像传感器、用于气象分析的微型气相色谱仪、可分析气体的种类和浓度的MEMS气敏传感器 （电子鼻）、测量湿度的微型湿敏传感器、用于测量各种气体流量的微型气体流量传感器等。 MEMS技术的传感器有那些具体应用