MEMS 센서 작동 및 응용

용어 MEMS는 마이크로 전자 기계 시스템을 의미합니다. 이들은 일련의 장치이며 이러한 장치의 특성은 작은 크기와 설계 모드로 수행할 수 있습니다. 이러한 센서의 설계는 1-100마이크로미터 구성 요소로 수행할 수 있습니다. 이러한 장치는 통합된 마이크로 전자 장치의 제어 하에 수많은 움직이는 요소가 있는 작은 구조에서 매우 어려운 전자 기계 시스템까지 다양합니다. 일반적으로 이러한 센서에는 기계식 마이크로 액츄에이터, 마이크로 구조, 마이크로 전자 장치 및 마이크로 센서가 하나의 패키지에 포함됩니다. 이 기사에서는 MEMS 센서가 무엇인지, 작동 원리, 장점 및 응용 분야에 대해 설명합니다.

MEMS 센서란 무엇입니까?

MEMS는 저가의 고정밀 관성 센서이며 광범위한 산업 응용 분야에 사용됩니다. 이 센서는 칩 기반 기술, 즉 마이크로 전자 기계 시스템을 사용합니다. 이 센서는 압력과 같은 외부 자극을 감지하고 측정하는 데 사용되며, 그 후 일부 기계적 동작의 도움으로 측정된 압력인 압력에 반응합니다. 이것의 가장 좋은 예는 주로 압력 변화를 보상하기 위한 모터의 회전을 포함합니다.

MIS IC 제작은 실리콘으로 수행할 수 있으며, 이에 따라 약간의 재료 층이 Si 기판에 고정됩니다. 그 후 선택적으로 고정되어 다이어프램, 빔, 레버, 스프링 및 기어와 같은 미세한 3D 구조를 남깁니다.

MEMS 제작에는 산화 공정, 확산 공정, 이온 주입 공정, 저압 화학 기상 증착 공정, 스퍼터링 등과 같은 다른 반도체 회로를 구성하는 데 사용되는 많은 기술이 필요합니다. 또한 이러한 센서는 미세 가공과 같은 특정 프로세스를 사용합니다.

MEMS 센서 작동 원리

기울기가 MEMS 센서에 적용될 때마다 균형 질량이 전위 내에서 차이를 만듭니다. 이것은 커패시턴스 내의 변화처럼 측정할 수 있습니다. 그런 다음 해당 신호를 변경하여 디지털, 4-20mA 또는 VDC에서 안정적인 출력 신호를 생성할 수 있습니다.

이 센서는 산업 자동화, 위치 제어, 롤 및 피치 측정, 플랫폼 레벨링과 같은 최대 정확도를 요구하지 않는 일부 애플리케이션에 대한 훌륭한 솔루션입니다.

MEMS 유형

시장에서 구할 수 있는 일반적인 유형의 MEMS 센서

<울>

MEMS 가속도계

MEMS 자이로스코프

MEMS 압력 센서

MEMS 자기장 센서

MEMS 장점

MEMS 센서의 장점은 다음과 같습니다.

<울>

MEMS의 제조는 저가의 대량 발명과 같은 반도체 IC 제조이며, MEMS 장치에도 일관성이 필수적입니다.

센서 하위 구성요소의 크기는 1~100마이크로미터 범위 내이며 MEMS 장치 크기는 20마이크로미터~밀리미터 범위를 결정합니다.

소비 전력이 매우 낮습니다.

시스템에 통합하거나 변경이 간편함

열 상수가 작다

충격, 방사선 및 진동에 매우 강합니다.

더 나은 열 현상 내성

병렬성

MEMS의 적용

MEMS 센서는 자동차, 소비자, 산업, 군사, 생명 공학, 우주 탐사 및 잉크젯 프린터, 현대 자동차의 가속도계, 소비자 전자 제품을 포함한 상업적 목적을 포함하는 다양한 영역에서 사용됩니다. , 개인용 컴퓨터 등에서

가장 좋은 MEMS 장치의 예로는 주로 적응형 광학 장치, 광학 교차 연결, 에어백 가속도계, TV 및 디스플레이용 미러 어레이, 조정 가능한 마이크로미러, RF MEMS 장치, 재사용이 불가능한 의료 장치 등이 있습니다. 등

따라서 이것은 MEMS 센서에 관한 것입니다. 이러한 센서의 주요 단점은 각 부품의 제조 비용이 극히 낮음에도 불구하고입니다. 그러나 MEMS 기반 제품을 설계, 제조 및 계승하는 데 막대한 투자가 수반됩니다. 결과적으로 설계자는 소량 애플리케이션을 위해 구성 요소를 확장하지 않을 것입니다. MEMS 장치의 범주는 무엇입니까?