Synhwyrydd pwysau MEMS

1. Beth yw synhwyrydd pwysau MEMS

Mae synhwyrydd pwysau yn ddyfais a ddefnyddir yn gyffredin mewn arfer diwydiannol, fel arfer yn cynnwys elfennau sy'n sensitif i bwysau (elfennau sensitif elastig, elfennau sensitif i ddadleoli) ac unedau prosesu signal, mae'r egwyddor weithio fel arfer yn seiliedig ar newid deunyddiau sy'n sensitif i bwysau neu bwysau a achosir gan anffurfiad, gall deimlo'r signal pwysau, a gall drosi'r signal pwysau yn signal trydanol allbwn sydd ar gael yn unol â rhai cyfreithiau. Ar gyfer mesur, rheoli a monitro cywir, gyda manwl gywirdeb uchel, ymwrthedd cyrydiad ac adeiladu cryno, sy'n addas ar gyfer amrywiaeth o amgylcheddau llym.

Mae synwyryddion pwysau MEMS, yr enw llawn: synhwyrydd pwysau system fecanyddol microelectro, yn integreiddio technoleg microelectroneg flaengar a thechnoleg microbeiriannu manwl gywir. Trwy'r cyfuniad o strwythur micro-fecanyddol a chylched electronig, defnyddir y sglodion a wneir o ddeunyddiau lled-ddargludyddion traddodiadol fel wafferi silicon monocrystalline fel y brif ran i fesur pwysau trwy ganfod anffurfiad corfforol neu groniad tâl. Yna caiff ei drawsnewid yn signalau trydanol i'w prosesu i wireddu monitro sensitif a throsi newidiadau pwysau yn gywir. Mae ei fantais graidd yn gorwedd yn ei ddyluniad miniaturization, sy'n rhoi perfformiad gwell i synwyryddion pwysau MEMS o ran cywirdeb, maint, cyflymder ymateb a defnydd o ynni.

2. Nodweddion synhwyrydd pwysau MEMS

Gellir dylunio a gweithgynhyrchu synwyryddion pwysau MEMS gan ddefnyddio technolegau tebyg i gylchedau integredig, gan alluogi cynhyrchu màs manwl gywir, cost isel. Mae hyn yn agor y drws i ddefnydd màs cost isel o synwyryddion MEMS ar gyfer electroneg defnyddwyr a chynhyrchion rheoli prosesau diwydiannol, gan wneud rheoli pwysau yn syml, yn hawdd ei ddefnyddio ac yn ddeallus.

Mae synwyryddion pwysau mecanyddol traddodiadol yn seiliedig ar ddadffurfiad elastomers metel o dan rym, sy'n trosi anffurfiad elastig mecanyddol yn allbwn trydanol. Felly, ni allant fod mor fach â chylchedau integredig â synwyryddion pwysau MEMS, ac mae eu cost yn llawer uwch na synwyryddion pwysau MEMS. O'i gymharu â synwyryddion mecanyddol traddodiadol, mae gan synwyryddion pwysau MEMS faint llai, ac nid yw'r uchafswm yn fwy nag un centimedr. O'i gymharu â thechnoleg gweithgynhyrchu mecanyddol traddodiadol, mae eu cost-effeithiolrwydd wedi gwella'n fawr.

3. Cymhwyso synhwyrydd pwysau MEMS

Y diwydiant modurol:

Mae'r maes modurol yn un o'r cymwysiadau pwysig i lawr yr afon o synwyryddion MEMS. Yn y maes modurol, defnyddir synwyryddion pwysau MEMS yn eang mewn systemau diogelwch (megis monitro pwysau systemau brecio, rheoli pwysau bagiau aer, ac amddiffyn rhag gwrthdrawiad), rheoli allyriadau (rheoli a monitro pwysau allyriadau nwyon injan), monitro teiars, rheoli injan , a systemau atal dros dro oherwydd eu miniaturization, manylder uchel, a dibynadwyedd. Fel arfer mae gan geir pen uchel gannoedd o synwyryddion, gan gynnwys 30-50 o synwyryddion MEMS, y mae tua 10 ohonynt yn synwyryddion pwysau MEMS. Gall y synwyryddion hyn ddarparu data hanfodol i helpu gweithgynhyrchwyr ceir i wneud y gorau o berfformiad injan, gwella effeithlonrwydd tanwydd, a chynyddu diogelwch gyrru.

Electroneg defnyddwyr:

Gyda datblygiad cymwysiadau megis llywio 3D, monitro symudiadau, a monitro iechyd, mae cymhwyso synwyryddion pwysau MEMS mewn electroneg defnyddwyr yn dod yn fwyfwy cyffredin. Gellir defnyddio synwyryddion pwysau mewn dyfeisiau fel ffonau smart, tabledi, a smartwatches ar gyfer swyddogaethau fel baromedrau, altimetrau, a llywio dan do. Gall y synwyryddion pwysau mewn dyfeisiau gwisgadwy smart hefyd fonitro dangosyddion ymarfer corff ac iechyd fel cyfradd curiad y galon a gweithgaredd corfforol, gan ddarparu data mwy cywir. Yn ogystal, defnyddir synwyryddion pwysau MEMS yn eang mewn meysydd fel dronau a modelau awyrennau, gan ddarparu gwybodaeth uchder a chydweithio â systemau llywio i gyflawni rheolaeth hedfan fanwl gywir.

Diwydiant meddygol:

Yn y diwydiant meddygol, defnyddir synwyryddion pwysau MEMS yn eang mewn amrywiol ddyfeisiau meddygol a systemau canfod. Gellir eu defnyddio ar gyfer canfod pwysedd gwaed, rheoli peiriannau anadlu ac anadlyddion, monitro pwysau mewnol, a systemau dosbarthu cyffuriau. Mae'r synwyryddion hyn yn darparu mesuriadau pwysau cywir i gynorthwyo gweithwyr meddygol i wneud diagnosis a thriniaeth.

Awtomatiaeth diwydiannol:

Ym maes awtomeiddio diwydiannol, defnyddir synwyryddion pwysau MEMS i fonitro a rheoli prosesau diwydiannol amrywiol, ac fe'u defnyddir yn eang mewn systemau pibellau hylif a nwy, monitro lefel, rheoli pwysau a mesur llif. Mae cywirdeb a dibynadwyedd uchel y synwyryddion hyn yn hanfodol i sicrhau sefydlogrwydd a diogelwch prosesau diwydiannol.

Awyrofod:

Gellir defnyddio synwyryddion pwysau MEMS ar gyfer profi perfformiad aerodynamig awyrennau a rocedi, monitro pwysau uchder uchel, casglu data meteorolegol, a rheoli pwysedd aer awyrennau ac offer gofod. Mae ei nodweddion miniaturization a ysgafn yn ei gwneud yn ddelfrydol i'r diwydiant awyrofod fodloni'r gofynion amgylcheddol heriol.

4. Maint y farchnad o synhwyrydd pwysau MEMS

Wedi'i ysgogi gan fabwysiadu eang mewn amrywiol ddiwydiannau, mae maint marchnad synwyryddion pwysau MEMS yn tyfu'n sylweddol. Mae Yole yn rhagweld y bydd maint marchnad synhwyrydd pwysau MEMS byd-eang yn tyfu o US$1.684 biliwn i US$2.215 biliwn yn 2019-2026, gyda chyfradd twf cyfansawdd blynyddol cyfartalog o tua 5%; cynyddodd llwythi o 1.485 biliwn o unedau i 2.183 biliwn o unedau, gyda chyfradd twf cyfansawdd blynyddol cyfartalog o 4.9%. Gyda'r galw cynyddol am atebion synhwyro pwysau cywir a dibynadwy, disgwylir i farchnad synhwyrydd pwysau MEMS ehangu'n sylweddol yn y blynyddoedd i ddod, gan ddarparu llawer o gyfleoedd i weithgynhyrchwyr a chyflenwyr yn y maes hwn.