Sensor Tekanan MEMS

Penderia tekanan MEMS ialah teras mutlak dan arus perdana teknologi pengesan tekanan moden. Mereka mewakili revolusi dalam pengecilan, kecerdasan, dan kos rendah.

 

MEMS, atau Micro-Electro-Sistem Mekanikal, merujuk kepada sistem mekanikal dan elektronik kecil yang dihasilkan secara pukal pada wafer silikon menggunakan proses fabrikasi litar bersepadu (IC).

Teras penderia tekanan MEMS ialah mikrometer-diafragma silikon skala. Tekanan yang bertindak pada diafragma ini menyebabkan ia berubah bentuk. Ubah bentuk ini mengubah ciri elektrik elemen penderiaan bersepadu, dan dengan mengukur perubahan elektrik ini, nilai tekanan boleh diperolehi. Berdasarkan prinsip penderiaan, mereka dibahagikan kepada jenis berikut:

• Prinsip: Unsur piezoresistif dicipta pada diafragma silikon melalui proses doping dan disambungkan untuk membentuk jambatan Wheatstone. Apabila diafragma berubah bentuk di bawah tekanan, nilai rintangan berubah, menyebabkan jambatan mengeluarkan isyarat voltan yang berkadar dengan tekanan.
• Ciri-ciri: Teknologi matang, struktur ringkas, isyarat keluaran besar, kos rendah. Ia adalah jenis sensor tekanan MEMS yang paling biasa dan menjimatkan. Walau bagaimanapun, ia sensitif kepada suhu dan memerlukan pampasan suhu.

• Prinsip: Diafragma silikon bertindak sebagai satu plat kapasitor, membentuk kapasitor kecil dengan plat tetap yang lain. Tekanan mengubah bentuk diafragma, mengubah jarak antara dua plat, dengan itu menyebabkan perubahan dalam kapasiti.
• Ciri-ciri: Penggunaan kuasa yang rendah, sensitiviti tinggi, ciri suhu yang baik, rintangan beban yang kuat. Selalunya digunakan dalam medan pengukuran-berkuasa rendah dan{2}}tekanan rendah.

• Prinsip: Tekanan mengubah tegasan dalam diafragma silikon, yang mengubah frekuensi semula jadi pancaran resonans kecil yang direka padanya. Tekanan dirasai dengan mengukur perubahan frekuensi.
• Ciri-ciri: Ketepatan yang sangat tinggi, kestabilan yang baik, output digital (frekuensi). Walau bagaimanapun, strukturnya adalah kompleks, kosnya tinggi, dan ia digunakan terutamanya dalam-perindustrian kelas atas dan medan aeroangkasa.

Penderia tekanan MEMS dihasilkan pada wafer silikon menggunakan proses semikonduktor standard (seperti fotolitografi, etsa, resapan, pemendapan filem-nipis). Langkah utama ialah membentuk rongga dan diafragma tekanan, biasanya menggunakan pemesinan mikro pukal atau teknik pemesinan mikro permukaan.

Berbanding dengan penderia tekanan diafragma mekanikal atau logam tradisional, penderia tekanan MEMS mempunyai kelebihan yang luar biasa:

• Pengecilan:Saiz boleh sekecil milimeter atau skala mikrometer, menjadikannya mudah untuk disepadukan.
• Pengeluaran Besar-besaran & Kos Rendah:Dihasilkan serentak dalam ribuan pada wafer, sama seperti cip, secara drastik mengurangkan kos setiap sensor.
• Ketepatan Tinggi & Kebolehpercayaan Tinggi:Tiada bahagian yang bergerak, hayat keletihan yang panjang.
• Penggunaan Kuasa Rendah:Amat sesuai untuk peranti mudah alih-berkuasa bateri.
• Kepintaran:Litar penyaman isyarat, mikropemproses, penderia suhu, dsb., boleh disepadukan dengan mudah pada cip yang sama dengan unit penderiaan, membentuk "Sistem-pada-Cip" untuk mencapai-pampasan sendiri,-penentukuran sendiri dan output digital.

Tekanan rujukan ialah vakum. Ia mengukur tekanan berbanding dengan vakum yang sempurna.

Aplikasi: Altimeter, stesen cuaca, sistem vakum.

Tekanan rujukan ialah tekanan atmosfera semasa. Ia mengukur tekanan berbanding dengan tekanan atmosfera. Biasanya mempunyai lubang bolong di perumahan.

Aplikasi: Pemantau tekanan darah, barometer, kawalan proses industri (cth, tekanan saluran paip).

Aplikasi: Pengukuran aliran, pemantauan penyumbatan penapis, pengukuran paras cecair.

Cool tags: sensor tekanan mems, pembekal sensor tekanan mems China, penderia tekanan seramik, Pengukuran tekanan dinamik, penderia tekanan elektronik, belos tekanan tinggi, penderia pintar, Resolusi penderia