MEMS Сензор за налягане

1. Какво е MEMS сензор за налягане

Сензорът за налягане е устройство, което обикновено се използва в промишлената практика, обикновено се състои от чувствителни на натиск елементи (еластични чувствителни елементи, чувствителни на изместване елементи) и модули за обработка на сигнали, принципът на работа обикновено се основава на промяната на чувствителните на натиск материали или налягането, причинено от деформация, той може да усети сигнала за налягане и може да преобразува сигнала за налягане в наличен изходен електрически сигнал според определени закони. За точно измерване, контрол и мониторинг, с висока прецизност, устойчивост на корозия и компактна конструкция, подходящ за различни тежки среди.

Сензори за налягане MEMS, пълното име: Сензор за налягане на микроелектромеханичната система, интегрират авангардни микроелектронни технологии и прецизна технология за микрообработка. Чрез комбинацията от микромеханична структура и електронна схема, чипът, изработен от традиционни полупроводникови материали като монокристални силициеви пластини, се използва като основна част за измерване на налягането чрез откриване на физическа деформация или натрупване на заряд. След това се преобразува в електрически сигнали за обработка, за да се реализира чувствителен мониторинг и точно преобразуване на промените в налягането. Основното му предимство се крие в неговия миниатюризиран дизайн, който дава на MEMS сензорите за налягане превъзходна производителност по отношение на точност, размер, скорост на реакция и консумация на енергия.

2. Характеристики на MEMS сензор за налягане

Сензорите за налягане MEMS могат да бъдат проектирани и произведени с помощта на технологии, подобни на интегралните схеми, което позволява високопрецизно масово производство с ниска цена. Това отваря вратата за евтино масово използване на сензори MEMS за потребителска електроника и продукти за управление на индустриални процеси, което прави контрола на налягането прост, удобен за потребителя и интелигентен.

Традиционните сензори за механично налягане се основават на деформацията на метални еластомери под въздействието на сила, която преобразува механичната еластична деформация в електрическа мощност. Следователно те не могат да бъдат толкова малки като интегрални схеми, колкото MEMS сензорите за налягане, а цената им е много по-висока от MEMS сензорите за налягане. В сравнение с традиционните механични сензори, сензорите за налягане MEMS имат по-малък размер, като максимумът не надвишава един сантиметър. В сравнение с традиционната технология за механично производство, тяхната рентабилност е значително подобрена.

3. Приложение на сензор за налягане MEMS

Автомобилната индустрия:

Автомобилната област е едно от важните приложения на MEMS сензорите надолу по веригата. В автомобилната индустрия сензорите за налягане MEMS се използват широко в системи за безопасност (като мониторинг на налягането на спирачните системи, контрол на налягането на въздушните възглавници и защита от сблъсък), контрол на емисиите (контрол и мониторинг на налягането на емисиите от двигателя), мониторинг на гуми, управление на двигателя , и системи за окачване поради тяхната миниатюризация, висока прецизност и надеждност. Автомобилите от висок клас обикновено имат стотици сензори, включително 30-50 MEMS сензора, от които около 10 са MEMS сензори за налягане. Тези сензори могат да предоставят критични данни, за да помогнат на производителите на автомобили да оптимизират работата на двигателя, да подобрят горивната ефективност и да увеличат безопасността при шофиране.

Потребителска електроника:

С развитието на приложения като 3D навигация, наблюдение на движението и наблюдение на здравето, приложението на MEMS сензори за налягане в потребителската електроника става все по-често срещано. Сензорите за налягане в устройства като смартфони, таблети и смарт часовници могат да се използват за функции като барометри, висотомери и навигация на закрито. Сензорите за налягане в интелигентните устройства за носене могат също така да наблюдават показатели за упражнения и здраве като сърдечен ритъм и физическа активност, предоставяйки по-точни данни. В допълнение, сензорите за налягане MEMS се използват широко в области като дронове и модели на самолети, като предоставят информация за надморската височина и си сътрудничат с навигационни системи за постигане на прецизен контрол на полета.

Медицинска индустрия:

В медицинската индустрия MEMS сензорите за налягане се използват широко в различни медицински устройства и системи за откриване. Те могат да се използват за откриване на кръвно налягане, контрол на вентилатори и респиратори, вътрешно наблюдение на налягането и системи за доставяне на лекарства. Тези сензори осигуряват точни измервания на налягането, за да помогнат на медицинските работници при диагностицирането и лечението.

Индустриална автоматизация:

В областта на индустриалната автоматизация сензорите за налягане MEMS се използват за наблюдение и контрол на различни промишлени процеси и се използват широко в тръбопроводни системи за течности и газ, мониторинг на ниво, контрол на налягането и измерване на потока. Високата точност и надеждност на тези сензори са от съществено значение за гарантиране на стабилността и безопасността на промишлените процеси.

Космонавтика:

Сензорите за налягане MEMS могат да се използват за тестване на аеродинамичните характеристики на самолети и ракети, наблюдение на налягането на голяма надморска височина, събиране на метеорологични данни и контрол на въздушното налягане на самолети и космическо оборудване. Неговата миниатюризация и леки характеристики го правят идеален за космическата индустрия, за да отговори на взискателните екологични изисквания.

4. Пазарен размер на MEMS сензор за налягане

Воден от широкото приемане в различни индустрии, пазарният размер на MEMS сензорите за налягане нараства значително. Yole прогнозира, че размерът на глобалния пазар на MEMS сензори за налягане ще нарасне от 1,684 милиарда щатски долара до 2,215 милиарда щатски долара през 2019-2026 г., със среден годишен ръст на съединението от приблизително 5%; доставките се увеличиха от 1,485 милиарда единици на 2,183 милиарда единици, със среден годишен комбиниран темп на нарастване от 4,9%. С нарастващото търсене на точни и надеждни решения за измерване на налягане, пазарът на сензори за налягане MEMS се очаква да се разшири значително през следващите години, предоставяйки много възможности за производителите и доставчиците в тази област.