Датчык ціску MEMS

1. Што такое датчык ціску MEMS

Датчык ціску - гэта прылада, якая звычайна выкарыстоўваецца ў прамысловай практыцы, звычайна складаецца з адчувальных да ціску элементаў (эластычных адчувальных элементаў, адчувальных да зрушэння элементаў) і блокаў апрацоўкі сігналаў, прынцып працы звычайна заснаваны на змене адчувальных да ціску матэрыялаў або ціску, выкліканага дэфармацыяй, ён можа адчуваць сігнал ціску і можа пераўтвараць сігнал ціску ў даступны выхадны электрычны сігнал у адпаведнасці з пэўнымі законамі. Для дакладных вымярэнняў, кантролю і маніторынгу, з высокай дакладнасцю, устойлівасцю да карозіі і кампактнай канструкцыяй, падыходзіць для розных суровых умоў.

Датчыкі ціску MEMS, поўная назва: датчык ціску мікраэлектрамеханічнай сістэмы, аб'ядноўваюць перадавыя тэхналогіі мікраэлектронікі і тэхналогію дакладнай мікраапрацоўкі. Дзякуючы спалучэнню мікрамеханічнай структуры і электроннай схемы чып, зроблены з традыцыйных паўправадніковых матэрыялаў, такіх як пласціны з монакрышталічнага крэмнію, выкарыстоўваецца ў якасці асноўнай часткі для вымярэння ціску шляхам выяўлення фізічнай дэфармацыі або назапашвання зарада. Затым ён пераўтворыцца ў электрычныя сігналы для апрацоўкі для рэалізацыі адчувальнага кантролю і дакладнага пераўтварэння змяненняў ціску. Яго асноўная перавага заключаецца ў мініяцюрызацыі, што дае датчыкам ціску MEMS высокую прадукцыйнасць з пункту гледжання дакладнасці, памеру, хуткасці водгуку і спажывання энергіі.

2. Характарыстыкі датчыка ціску MEMS

Датчыкі ціску MEMS могуць быць распрацаваны і выраблены з выкарыстаннем тэхналогій, падобных на інтэгральныя схемы, што дазваляе высокадакладную і недарагую масавую вытворчасць. Гэта адкрывае дзверы для недарагога масавага выкарыстання датчыкаў MEMS для бытавой электронікі і прадуктаў кантролю прамысловых працэсаў, робячы кантроль ціску простым, зручным і разумным.

Традыцыйныя механічныя датчыкі ціску заснаваныя на дэфармацыі металічных эластамераў пад уздзеяннем сілы, якая пераўтворыць механічную пругкую дэфармацыю ў электрычны выхад. Такім чынам, яны не могуць быць такімі ж малымі, як інтэгральныя схемы, як датчыкі ціску MEMS, і іх кошт значна вышэйшы, чым датчыкі ціску MEMS. У параўнанні з традыцыйнымі механічнымі датчыкамі, датчыкі ціску MEMS маюць меншы памер, максімальны памер якога не перавышае аднаго сантыметра. У параўнанні з традыцыйнай механічнай тэхналогіяй вытворчасці, іх эканамічная эфектыўнасць значна палепшылася.

3. Прымяненне датчыка ціску MEMS

Аўтамабільная прамысловасць:

Аўтамабільная сфера - адно з важных прымянення датчыкаў MEMS. У аўтамабільнай галіне датчыкі ціску MEMS шырока выкарыстоўваюцца ў сістэмах бяспекі (напрыклад, маніторынг ціску ў тармазных сістэмах, кантроль ціску ў падушках бяспекі і абарона ад сутыкненняў), кантроль выкідаў (кантроль і маніторынг ціску выкідаў рухавіка), маніторынг шын, кіраванне рухавіком , і падвесныя сістэмы дзякуючы іх мініяцюрнасці, высокай дакладнасці і надзейнасці. Аўтамабілі высокага класа звычайна маюць сотні датчыкаў, у тым ліку 30-50 датчыкаў MEMS, з якіх каля 10 з'яўляюцца датчыкамі ціску MEMS. Гэтыя датчыкі могуць прадастаўляць важныя даныя, каб дапамагчы вытворцам аўтамабіляў аптымізаваць прадукцыйнасць рухавіка, павысіць паліўную эфектыўнасць і павысіць бяспеку язды.

Бытавая электроніка:

З развіццём такіх прыкладанняў, як 3D-навігацыя, маніторынг руху і маніторынг здароўя, прымяненне MEMS-датчыкаў ціску ў бытавой электроніцы становіцца ўсё больш распаўсюджаным. Датчыкі ціску ў такіх прыладах, як смартфоны, планшэты і разумныя гадзіны, можна выкарыстоўваць для такіх функцый, як барометры, вышынямеры і навігацыя ў памяшканні. Датчыкі ціску ў разумных носных прыладах таксама могуць кантраляваць фізічныя нагрузкі і паказчыкі здароўя, такія як пульс і фізічная актыўнасць, забяспечваючы больш дакладныя даныя. Акрамя таго, датчыкі ціску MEMS шырока выкарыстоўваюцца ў такіх галінах, як беспілотнікі і мадэлі самалётаў, забяспечваючы інфармацыю аб вышыні і супрацоўнічаючы з навігацыйнымі сістэмамі для дасягнення дакладнага кіравання палётам.

Медыцынская прамысловасць:

У медыцынскай прамысловасці датчыкі ціску MEMS шырока выкарыстоўваюцца ў розных медыцынскіх прыборах і сістэмах выяўлення. Іх можна выкарыстоўваць для вызначэння артэрыяльнага ціску, кіравання вентылятарамі і рэспіратарамі, кантролю ўнутранага ціску і сістэм дастаўкі лекаў. Гэтыя датчыкі забяспечваюць дакладныя вымярэнні ціску, каб дапамагчы медыцынскім работнікам у дыягностыцы і лячэнні.

Прамысловая аўтаматызацыя:

У галіне прамысловай аўтаматызацыі датчыкі ціску MEMS выкарыстоўваюцца для маніторынгу і кантролю розных прамысловых працэсаў, і яны шырока выкарыстоўваюцца ў сістэмах трубаправодаў для вадкасці і газу, кантролю ўзроўню, кантролю ціску і вымярэння патоку. Высокая дакладнасць і надзейнасць гэтых датчыкаў неабходныя для забеспячэння стабільнасці і бяспекі прамысловых працэсаў.

Аэракасмічны:

Датчыкі ціску MEMS можна выкарыстоўваць для праверкі аэрадынамічных характарыстык самалётаў і ракет, кантролю ціску на вялікай вышыні, збору метэаралагічных даных і кантролю ціску паветра самалётаў і касмічнага абсталявання. Яго мініяцюрнасць і невялікі вага робяць яго ідэальным для аэракасмічнай прамысловасці для задавальнення высокіх экалагічных патрабаванняў.

4. Памер рынку датчыка ціску MEMS

Дзякуючы шырокаму распаўсюджванню ў розных галінах прамысловасці, памер рынку датчыкаў ціску MEMS значна расце. Ёл прагназуе, што памер сусветнага рынку датчыкаў ціску MEMS вырасце з 1,684 мільярда долараў ЗША да 2,215 мільярда долараў ЗША ў 2019-2026 гадах з сярэднегадавым складаным тэмпам росту прыкладна на 5%; пастаўкі павялічыліся з 1,485 мільярда адзінак да 2,183 мільярда адзінак, з сярэднегадавым складаным тэмпам росту 4,9%. Чакаецца, што з ростам попыту на дакладныя і надзейныя рашэнні для вымярэння ціску рынак датчыкаў ціску MEMS значна пашырыцца ў бліжэйшыя гады, што дае шмат магчымасцей для вытворцаў і пастаўшчыкоў у гэтай галіне.