MEMS Senzor tlaka

1. Što je MEMS senzor tlaka

Senzor tlaka je uređaj koji se obično koristi u industrijskoj praksi, obično se sastoji od elemenata osjetljivih na pritisak (elastični osjetljivi elementi, elementi osjetljivi na pomak) i jedinica za obradu signala, princip rada obično se temelji na promjeni materijala osjetljivih na pritisak ili tlaku uzrokovanom deformacijom, može osjetiti signal pritiska i može ga pretvoriti u raspoloživi izlazni električni signal prema određenim zakonima. Za precizno mjerenje, kontrolu i nadzor, s visokom preciznošću, otpornošću na koroziju i kompaktnom konstrukcijom, pogodan za niz teških okruženja.

MEMS senzori tlaka, puni naziv: senzor tlaka mikroelektro mehaničkog sustava, integriraju vrhunsku tehnologiju mikroelektronike i tehnologiju precizne mikrostrojne obrade. Kroz kombinaciju mikro-mehaničke strukture i elektroničkog sklopa, čip izrađen od tradicionalnih poluvodičkih materijala kao što su monokristalne silikonske pločice koristi se kao glavni dio za mjerenje tlaka otkrivanjem fizičke deformacije ili nakupljanja naboja. Zatim se pretvara u električne signale za obradu kako bi se ostvarilo osjetljivo praćenje i točna pretvorba promjena tlaka. Njegova ključna prednost leži u njegovom minijaturiziranom dizajnu, koji daje MEMS senzorima tlaka superiorne performanse u pogledu točnosti, veličine, brzine odziva i potrošnje energije.

2. Karakteristike MEMS senzora tlaka

MEMS senzori tlaka mogu se dizajnirati i proizvesti korištenjem tehnologija sličnih integriranim krugovima, omogućujući visokopreciznu i jeftinu masovnu proizvodnju. Ovo otvara vrata jeftinoj masovnoj upotrebi MEMS senzora za potrošačku elektroniku i proizvode za upravljanje industrijskim procesima, čineći kontrolu tlaka jednostavnom, korisniku prilagođenom i inteligentnom.

Tradicionalni mehanički senzori tlaka temelje se na deformaciji metalnih elastomera pod utjecajem sile, koja pretvara mehaničku elastičnu deformaciju u električni izlaz. Stoga ne mogu biti tako mali kao integrirani krugovi kao MEMS senzori tlaka, a cijena im je puno veća od MEMS senzora tlaka. U usporedbi s tradicionalnim mehaničkim senzorima, MEMS senzori tlaka imaju manju veličinu, a maksimum ne prelazi jedan centimetar. U usporedbi s tradicionalnom tehnologijom mehaničke proizvodnje, njihova isplativost je znatno poboljšana.

3. Primjena MEMS senzora tlaka

Automobilska industrija:

Automobilsko područje jedna je od važnih daljnjih primjena MEMS senzora. U automobilskoj industriji, MEMS senzori tlaka naširoko se koriste u sigurnosnim sustavima (kao što je nadzor tlaka u kočionim sustavima, kontrola tlaka zračnih jastuka i zaštita od sudara), kontroli emisije (kontrola i nadzor tlaka plinova iz motora), nadzoru guma, upravljanju motorom , i sustavi ovjesa zbog njihove minijaturizacije, visoke preciznosti i pouzdanosti. Vrhunski automobili obično imaju stotine senzora, uključujući 30-50 MEMS senzora, od kojih je oko 10 MEMS senzora tlaka. Ovi senzori mogu pružiti kritične podatke koji pomažu proizvođačima automobila da optimiziraju performanse motora, poboljšaju učinkovitost goriva i povećaju sigurnost vožnje.

Potrošačke elektronike:

S razvojem aplikacija poput 3D navigacije, praćenja kretanja i zdravstvenog stanja, primjena MEMS senzora tlaka u potrošačkoj elektronici postaje sve češća. Senzori tlaka u uređajima kao što su pametni telefoni, tableti i pametni satovi mogu se koristiti za funkcije kao što su barometri, visinomjeri i unutarnja navigacija. Senzori tlaka u pametnim nosivim uređajima također mogu pratiti tjelovježbu i zdravstvene pokazatelje kao što su otkucaji srca i tjelesna aktivnost, dajući preciznije podatke. Osim toga, MEMS senzori tlaka naširoko se koriste u poljima kao što su dronovi i modeli zrakoplova, dajući informacije o visini i surađujući s navigacijskim sustavima kako bi se postigla precizna kontrola leta.

Medicinska industrija:

U medicinskoj industriji MEMS senzori tlaka naširoko se koriste u raznim medicinskim uređajima i sustavima detekcije. Mogu se koristiti za detekciju krvnog tlaka, kontrolu ventilatora i respiratora, nadzor unutarnjeg tlaka i sustave za isporuku lijekova. Ovi senzori omogućuju točna mjerenja tlaka kako bi pomogli medicinskim radnicima u dijagnozi i liječenju.

Industrijska automatizacija:

U području industrijske automatizacije, MEMS senzori tlaka koriste se za nadzor i kontrolu raznih industrijskih procesa, a naširoko se koriste u sustavima cjevovoda za tekućine i plinove, nadzor razine, kontrolu tlaka i mjerenje protoka. Visoka točnost i pouzdanost ovih senzora ključni su za osiguranje stabilnosti i sigurnosti industrijskih procesa.

Aerospace:

MEMS senzori tlaka mogu se koristiti za testiranje aerodinamičkih performansi zrakoplova i raketa, praćenje tlaka na velikim visinama, prikupljanje meteoroloških podataka i kontrolu tlaka zraka zrakoplova i svemirske opreme. Njegova minijaturizacija i karakteristike male težine čine ga idealnim za zrakoplovnu industriju kako bi zadovoljio zahtjevne ekološke zahtjeve.

4. Veličina tržišta MEMS senzora tlaka

Potaknuta širokom primjenom u raznim industrijama, veličina tržišta MEMS senzora tlaka značajno raste. Yole predviđa da će veličina globalnog tržišta MEMS senzora tlaka porasti s 1,684 milijarde USD na 2,215 milijardi USD u razdoblju 2019. – 2026., s prosječnom godišnjom stopom rasta spoja od približno 5%; isporuke su porasle s 1,485 milijardi jedinica na 2,183 milijarde jedinica, s prosječnom godišnjom stopom rasta od 4,9%. Uz sve veću potražnju za točnim i pouzdanim rješenjima za mjerenje tlaka, očekuje se da će se tržište MEMS senzora tlaka značajno proširiti u nadolazećim godinama, pružajući mnoge mogućnosti proizvođačima i dobavljačima u ovom području.