2018-10-08 15:47:05分類:行業(yè)資訊5971
MEMS傳感器涉及電子、機械、材料、物理學、化學、生物學、醫(yī)學等多種學科與技術(shù),具有廣闊的應用前景。
MEMS傳感器的四大常見應用場景
1、醫(yī)療
MEMS傳感器 應用于無創(chuàng)胎心檢測,檢測胎兒心率是一項技術(shù)性很強的工作,由于胎兒心率很快,在每分鐘l20~160次之間,用傳統(tǒng)的聽診器甚至只有放大作用的超聲多普勒儀,用人工計數(shù)很難測量準確。而具有數(shù)字顯示功能的超聲多普勒胎心監(jiān)護儀,價格昂貴,僅為少數(shù)大醫(yī)院使用,在中、小型醫(yī)院及廣大的農(nóng)村地區(qū)無法普及。此外,超聲振動波作用于胎兒,會對胎兒產(chǎn)生很大的不利作用。盡管檢測劑量很低,也屬于有損探測范疇,不適于經(jīng)常性、重復性的檢查及家庭使用。
基于MEMS加速度傳感器設(shè)計的胎兒心率檢測儀在適當改進后能夠以此為終端,做一個遠程胎心監(jiān)護系統(tǒng)。醫(yī)院端的中央信號采集分析監(jiān)護主機給出自動分析結(jié)果,醫(yī)生對該結(jié)果進行診斷,如果有問題及時通知孕婦到醫(yī)院來。該技術(shù)有利于孕婦隨時檢查胎兒的狀況,有利于胎兒和孕婦的健康。
2、汽車電子
MEMS壓力傳感器主要應用在測量氣囊壓力、燃油壓力、發(fā)動機機油壓力、進氣管道壓力及輪胎壓力。這種傳感器用單晶硅作材料,以采用MEMS技術(shù)在材料中間制作成力敏膜片,然后在膜片上擴散雜質(zhì)形成四只應變電阻,再以惠斯頓電橋方式將應變電阻連接成電路,來獲得高靈敏度。車用MEMS壓力傳感器有電容式、壓阻式、差動變壓器式、聲表面波式等幾種常見的形式。
而MEMS加速度計的原理是基于牛頓的經(jīng)典力學定律,通常由懸掛系統(tǒng)和檢測質(zhì)量組成,通過微硅質(zhì)量塊的偏移實現(xiàn)對加速度的檢測,主要用于汽車安全氣囊系統(tǒng)、防滑系統(tǒng)、汽車導航系統(tǒng)和防盜系統(tǒng)等,除了有電容式、壓阻式以外,MEMS加速度計還有壓電式、隧道電流型、諧振式和熱電偶式等形式。
其中,電容式MEMS加速度計具有靈敏度高、受溫度影響極小等特點,是MEMS微加速度計中的主流產(chǎn)品。微陀螺儀是一種角速率傳感器,主要用于汽車導航的GPS信號補償和汽車底盤控制系統(tǒng),主要有振動式、轉(zhuǎn)子式等幾種。應用最多的屬于振動陀螺儀,它利用單晶硅或多晶硅的振動質(zhì)量塊在被基座帶動旋轉(zhuǎn)時產(chǎn)生的哥氏效應來感測角速度。例如汽車在轉(zhuǎn)彎時,系統(tǒng)通過陀螺儀測量角速度來指示方向盤的轉(zhuǎn)動是否到位,主動在內(nèi)側(cè)或者外側(cè)車輪上加上適當?shù)闹苿右苑乐蛊嚸撾x車道,通常,它與低加速度計一起構(gòu)成主動控制系統(tǒng)。
3、運動追蹤系統(tǒng)
在運動員的日常訓練中,MEMS傳感器可以用來進行3D人體運動測量,對每一個動作進行記錄,教練們對結(jié)果分析,反復比較,以便提高運動員的成績。隨著MEMS技術(shù)的進一步發(fā)展,MEMS傳感器的價格也會隨著降低,這在大眾健身房中也可以廣泛應用。
在滑雪方面,3D運動追蹤中的壓力傳感器、加速度傳感器、陀螺儀以及GPS可以讓使用者獲得極精確的觀察能力,除了可提供滑雪板的移動數(shù)據(jù)外,還可以記錄使用者的位置和距離。在沖浪方面也是如此,安裝在沖浪板上的3D運動追蹤,可以記錄海浪高度、速度、沖浪時間、漿板距離、水溫以及消耗的熱量等信息。
4、手機拍照領(lǐng)域
在MEMS Drive出現(xiàn)之前,手機攝像頭主要由音圈馬達移動鏡頭組的方式實現(xiàn)防抖(簡稱鏡頭防抖技術(shù)),受到很大的局限。而另一個在市場上較高端的防抖技術(shù):多軸防抖,則是利用移動圖像傳感器(Image Sensor)補償抖動,但由于這個技術(shù)體積龐大、耗電量超出手機載荷,一直無法在手機上應用。
憑著微機電在體積和功耗上的突破,最新技術(shù)MEMS Drive類似一張貼在圖像傳感器背面的平面馬達,帶動圖像傳感器在三個旋轉(zhuǎn)軸移動。MEMS Drive 的防抖技術(shù)是透過陀螺儀感知拍照過程中的瞬間抖動,依靠精密算法,計算出馬達應做的移動幅度并做出快速補償。這一系列動作都要在百分之一秒內(nèi)做完,你得到的圖像才不會因為抖動模糊掉。
手機拍照帶給我們隨時隨地的便捷,但是面對復雜的環(huán)境、多樣的拍照場景,人手拍照有無法避免的抖動,像是走著跑著躺著拍照,或者把手伸長、手握自拍桿自拍,無論哪種抖動,憑借MEMS DRIVE馬達獨有的五軸防抖,和快速、精準控制的技術(shù)優(yōu)勢,都能呈現(xiàn)出更清晰更銳麗的圖片。
小結(jié)分享
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