MEMS təzyiq sensoru

1. MEMS təzyiq sensoru nədir

Təzyiq sensoru sənaye praktikasında geniş istifadə olunan bir cihazdır, adətən təzyiqə həssas elementlərdən (elastik həssas elementlər, yerdəyişməyə həssas elementlər) və siqnal emal bölmələrindən ibarətdir, iş prinsipi adətən təzyiqə həssas materialların dəyişməsinə və ya deformasiya nəticəsində yaranan təzyiqə əsaslanır. təzyiq siqnalını hiss edə bilir və müəyyən qanunlara uyğun olaraq təzyiq siqnalını mövcud çıxış elektrik siqnalına çevirə bilir. Dəqiq ölçmə, nəzarət və monitorinq üçün yüksək dəqiqlik, korroziyaya davamlılıq və kompakt konstruksiya ilə müxtəlif sərt mühitlər üçün uyğundur.

MEMS təzyiq sensorları, tam adı: Mikroelektro mexaniki sistem təzyiq sensoru, qabaqcıl mikroelektronika texnologiyasını və dəqiq mikro emal texnologiyasını birləşdirir. Mikro-mexaniki strukturun və elektron dövrənin birləşməsi vasitəsilə monokristal silikon vaflilər kimi ənənəvi yarımkeçirici materiallardan hazırlanmış çip fiziki deformasiya və ya yük yığılmasını aşkar edərək təzyiqi ölçmək üçün əsas hissə kimi istifadə olunur. Daha sonra həssas monitorinqi və təzyiq dəyişikliklərinin dəqiq çevrilməsini həyata keçirmək üçün emal üçün elektrik siqnallarına çevrilir. Onun əsas üstünlüyü MEMS təzyiq sensorlarına dəqiqlik, ölçü, reaksiya sürəti və enerji sərfiyyatı baxımından üstün performans verən miniatürləşdirmə dizaynındadır.

2. MEMS təzyiq sensorunun xüsusiyyətləri

MEMS təzyiq sensorları yüksək dəqiqlikli, aşağı qiymətli kütləvi istehsala imkan verən inteqral sxemlərə bənzər texnologiyalardan istifadə etməklə dizayn və istehsal edilə bilər. Bu, istehlakçı elektronikası və sənaye prosesinə nəzarət məhsulları üçün MEMS sensorlarının aşağı qiymətli kütləvi istifadəsinə qapı açır, təzyiqə nəzarəti sadə, istifadəçi dostu və ağıllı edir.

Ənənəvi mexaniki təzyiq sensorları mexaniki elastik deformasiyanı elektrik çıxışına çevirən metal elastomerlərin güc altında deformasiyasına əsaslanır. Buna görə də, onlar MEMS təzyiq sensorları kimi inteqrasiya edilmiş sxemlər qədər kiçik ola bilməzlər və onların dəyəri MEMS təzyiq sensorlarından xeyli yüksəkdir. Ənənəvi mexaniki sensorlarla müqayisədə MEMS təzyiq sensorları daha kiçik ölçülərə malikdir, maksimum bir santimetrdən çox deyil. Ənənəvi mexaniki istehsal texnologiyası ilə müqayisədə onların iqtisadi səmərəliliyi xeyli yaxşılaşır.

3. MEMS təzyiq sensorunun tətbiqi

Avtomobil sənayesi:

Avtomobil sahəsi MEMS sensorlarının vacib aşağı axını tətbiqlərindən biridir. Avtomobil sahəsində MEMS təzyiq sensorları təhlükəsizlik sistemlərində (məsələn, əyləc sistemlərinin təzyiqinə nəzarət, təhlükəsizlik yastıqlarının təzyiqinə nəzarət və toqquşmadan qorunma), emissiyaya nəzarət (mühərrik emissiya qaz təzyiqinə nəzarət və monitorinq), təkər monitorinqi, mühərrikin idarə edilməsində geniş istifadə olunur. , və asma sistemləri onların miniatürləşdirilməsi, yüksək dəqiqliyi və etibarlılığına görə. Yüksək səviyyəli avtomobillərdə adətən yüzlərlə sensor var, o cümlədən 30-50 MEMS sensoru, onlardan təxminən 10-u MEMS təzyiq sensorlarıdır. Bu sensorlar avtomobil istehsalçılarına mühərrik performansını optimallaşdırmaq, yanacaq səmərəliliyini artırmaq və sürücülük təhlükəsizliyini artırmaq üçün kritik məlumatları təmin edə bilər.

Məişət elektronikası:

3D naviqasiya, hərəkətin monitorinqi və sağlamlıq monitorinqi kimi tətbiqlərin inkişafı ilə MEMS təzyiq sensorlarının istehlakçı elektronikasında tətbiqi getdikcə daha çox yayılır. Smartfonlar, planşetlər və ağıllı saatlar kimi cihazlardakı təzyiq sensorları barometrlər, hündürlükölçənlər və daxili naviqasiya kimi funksiyalar üçün istifadə edilə bilər. Ağıllı geyilə bilən cihazlardakı təzyiq sensorları daha dəqiq məlumatlar təqdim edərək, ürək dərəcəsi və fiziki fəaliyyət kimi məşq və sağlamlıq göstəricilərini də izləyə bilir. Bundan əlavə, MEMS təzyiq sensorları pilotsuz təyyarələr və təyyarə modelləri kimi sahələrdə geniş istifadə olunur, hündürlük haqqında məlumat verir və dəqiq uçuş nəzarətinə nail olmaq üçün naviqasiya sistemləri ilə əməkdaşlıq edir.

Tibb sənayesi:

Tibb sənayesində MEMS təzyiq sensorları müxtəlif tibbi cihazlarda və aşkarlama sistemlərində geniş istifadə olunur. Onlar qan təzyiqinin aşkarlanması, ventilyatorların və respiratorların idarə edilməsi, daxili təzyiqin monitorinqi və dərmanların ötürülməsi sistemləri üçün istifadə edilə bilər. Bu sensorlar diaqnoz və müalicədə tibb işçilərinə kömək etmək üçün dəqiq təzyiq ölçmələrini təmin edir.

Sənaye avtomatlaşdırılması:

Sənaye avtomatlaşdırılması sahəsində MEMS təzyiq sensorları müxtəlif sənaye proseslərini izləmək və idarə etmək üçün istifadə olunur və onlar maye və qaz boru sistemlərində, səviyyənin monitorinqində, təzyiqə nəzarət və axının ölçülməsində geniş istifadə olunur. Bu sensorların yüksək dəqiqliyi və etibarlılığı sənaye proseslərinin sabitliyini və təhlükəsizliyini təmin etmək üçün vacibdir.

Aerokosmik:

MEMS təzyiq sensorları təyyarələrin və raketlərin aerodinamik performansının yoxlanılması, yüksək hündürlükdə təzyiqin monitorinqi, meteoroloji məlumatların toplanması və təyyarələrin və kosmik avadanlığın hava təzyiqinə nəzarət üçün istifadə edilə bilər. Onun miniatürləşdirilməsi və yüngül xüsusiyyətləri onu aerokosmik sənaye üçün tələb olunan ekoloji tələblərə cavab vermək üçün ideal edir.

4. MEMS təzyiq sensorunun bazar ölçüsü

Müxtəlif sənaye sahələrində geniş tətbiq olunmaqla, MEMS təzyiq sensorlarının bazar ölçüsü əhəmiyyətli dərəcədə artır. Yole, qlobal MEMS təzyiq sensoru bazarının həcminin 2019-2026-cı illərdə 1,684 milyard ABŞ dollarından 2,215 milyard ABŞ dollarına qədər artacağını və orta illik mürəkkəb artım tempinin təxminən 5% olacağını proqnozlaşdırır; tədarüklər 1,485 milyard ədəddən 2,183 milyard ədədə yüksəlib, orta illik mürəkkəb artım tempi 4,9% təşkil edib. Dəqiq və etibarlı təzyiq ölçmə həllərinə artan tələbatla, MEMS təzyiq sensoru bazarının bu sahədə istehsalçılar və təchizatçılar üçün bir çox imkanlar təmin edərək, önümüzdəki illərdə əhəmiyyətli dərəcədə genişlənəcəyi gözlənilir.