MEMS传感器是物联网、人工智能、5G等新一代信息技术的感知基础和数据来源,已成为推动经济社会发展的关键基础与重要引擎。MEMS传感器种类繁多,主要的MEMS传感器包括运动传感器、压力、麦克风、环境、光传感器等,下面来介绍一下五大MEMS传感器的应用。
1、MEMS运动传感器
MEMS运动传感器主要有加速度计、陀螺仪、磁力计三大类,加速度计和陀螺仪可以集成为六轴惯性传感器;磁力计和加速度计集成为电子罗盘(e-compass),加速度计、陀螺仪和磁力计可集成为9轴传感器。
MEMS陀螺仪是通过陀螺仪的核心原理科里奥利力测角速度的;MEMS加速度计可以感知任意方向上的加速度。MEMS磁力计通过测试磁场强度和方向可以定位设备的方位。
惯性传感器(加速度计+陀螺仪)厂家有:意法半导体(ST)、旭化成微电子(AKM )、应美盛(InvenSense)、罗伯特.博世等。
电子罗盘(磁力计+加速度计)厂家有:旭化成微电子(AKM )、雅马哈(Yamaha)、阿尔卑斯(Alps Electric) 、美新半导体(MEMSIC)(2016年7月被华灿光电收购)等。
2、MEMS麦克风
MEMS麦克风在消费电子、汽车、医疗等领域广泛的应用。目前几乎每部智能手机至少使用一个MEMS麦克风,高端的智能手机甚至使用三个麦克风,分别用于语音采集、噪音消除、改善语音识别,而iPhone 6S已经采用了4个MEMS麦克风。在物联网的时代,大量的物联网设备也将使用MEMS麦克风。苹果iPhone 5S和5C采用两颗楼氏电子(Knowles)、一颗是瑞声科技(AAC)的MEMS麦克风。
3、MSME压力传感器
压力传感器主要用于检测压力,根据量程范围可分为低压、中压、高压压力传感器。MEMS压力传感器则属于低压传感器,主要检测原理有硅电容式和硅压阻式。
汽车和医疗是MEMS压力传感器最大的应用领域。与MEMS惯性传感器相比,目前MEMS压力传感器在消费电子与移动领域的应用不是特别广泛,主要包括潜水与运动手表、计步器和徒步高度计,部分应用于饮水机、洗衣机、太阳能热水器等家电产品充当水位传感器。未来智能手机、平板电脑可能集成MEMS压力传感器用以检测大气压,或充当高度计以支持室内定位服务。
4、MEMS环境传感器
MEMS湿度传感器在工业控制、气象、农业、矿山检测等行业中得到了广泛的应用。MEMS气体传感器主要用于检测目标气体的成分、浓度等。
还有森斯特(北京)电子科技有限公司(Nenvitech)、深圳市戴维莱传感技术开发有限公司、武汉四方光电科技有限公司、速丽德(Solidsense)、城市技术(CityTechnology) 等。
5、MEMS生物传感器
MEMS生物传感器目前处于发展初期。MEMS生物传感器是利用生物分子探测生物反应信息的器件,被列为新世纪五大医学检验技术之一,是现代生物技术与微电子学、化学等多学科交叉结合的产物。未来MEMS生物传感器在医学、食品工业、环境监测等领域具有广阔发展空间。
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