Funcionamento do sensor MEMS e suas aplicações

Funcionamento do sensor MEMS e suas aplicações

O termo MEMS significa sistemas microeletromecânicos. Estes são um conjunto de dispositivos, e a caracterização desses dispositivos pode ser feita por seu tamanho minúsculo e pelo modo de design. O projeto desses sensores pode ser feito com o 1-100 micrômetro componentes . Esses dispositivos podem variar de pequenas estruturas a sistemas eletromecânicos muito difíceis com vários elementos móveis sob o controle da microeletrônica incorporada. Normalmente, esses sensores incluem micro-atuadores mecânicos, microestruturas, microeletrônicos e micro-sensores em um pacote. Este artigo discute o que é um sensor MEMS, princípio de funcionamento, vantagens e suas aplicações



O que é um sensor MEMS?

MEMS são sensores inerciais de baixo custo e alta precisão, usados ​​para atender a uma ampla gama de aplicações industriais. Este sensor usa uma tecnologia baseada em chip, ou seja, sistema microeletromecânico. Esses sensores são usados ​​para detectar e medir o estímulo externo como a pressão, depois que ele responde à pressão que é a pressão medida com a ajuda de algumas ações mecânicas. Os melhores exemplos disso incluem principalmente a rotação de um motor para compensar a mudança de pressão.


O Fabricação de MEMS IC pode ser feito com silício, em que pequenas camadas de material são colocadas de outra forma fixadas em um substrato de Si. Depois disso, são fixados seletivamente para deixar estruturas 3D microscópicas como diafragmas, vigas, alavancas, molas e engrenagens.





mems-ic

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A fabricação de MEMS precisa de muitas técnicas que são usadas para construir outros circuitos de semicondutores, como processo de oxidação, processo de difusão, processo de implantação de íons, processo de deposição de vapor químico de baixa pressão, pulverização catódica, etc. Além disso, esses sensores usam um processo particular como microusinagem.



Princípio de funcionamento do sensor MEMS

Sempre que a inclinação é aplicada ao sensor MEMS, uma massa balanceada faz a diferença dentro do potencial elétrico. Isso pode ser medido como uma mudança na capacitância. Então esse sinal pode ser alterado para criar um sinal de saída estável em digital, 4-20 mA ou VCC.

Esses sensores são soluções excelentes para algumas aplicações que não exigem a máxima precisão, como automação industrial, controle de posição, medição de rotação e inclinação e nivelamento de plataforma.


Tipos de MEMS

Os tipos comuns de sensores MEMS que podem ser obtidos no mercado são

  • Acelerômetros MEMS
  • Giroscópios MEMS
  • Sensores de pressão MEMS
  • Sensores de campo magnético MEMS

Vantagens de MEMS

As vantagens do sensor MEMS incluem o seguinte.

  • A fabricação de MEMS é a fabricação de IC de semicondutor como invenção em massa de baixo custo, a consistência também é essencial para dispositivos MEMS.
  • O tamanho dos subcomponentes do sensor estará na faixa de 1 a 100 micrômetros, assim como o tamanho do dispositivo MEMS determinará a faixa de 20 micrômetros a um milímetro.
  • O consumo de energia é muito baixo.
  • Simples de incorporar em sistemas ou mudar
  • A constante térmica é pequena
  • Eles podem ser altamente opostos a choque, radiação e vibração.
  • Melhor tolerância ao desenvolvimento térmico
  • Paralelismo

Aplicações de MEMS

Sensores MEMS são usados ​​em diferentes domínios, que incluem automotivo , consumidor, industrial, militar, biotecnologia, exploração espacial e fins comerciais, que incluem impressoras a jato de tinta, acelerômetros dentro de carros modernos, produtos eletrônicos de consumo, em computadores pessoais, etc.

Os melhores exemplos de dispositivos MEMS incluem principalmente óptica adaptativa, conexões cruzadas ópticas, airbag acelerômetros , matrizes de espelhos para TVs e monitores, micro-espelhos direcionáveis, dispositivos RF MEMS, dispositivos médicos não reutilizáveis, etc.

Portanto, tudo se trata de Sensor MEMS . A principal desvantagem desses sensores é que o custo de fabricação de cada peça é extremamente baixo. Mas há um enorme investimento associado ao projeto, fabricação e sucesso de produtos baseados em MEMS. Conseqüentemente, os designers provavelmente não expandirão os componentes para aplicativos de baixo volume. Aqui está uma pergunta para você, quais são as categorias de dispositivos MEMS?