MEMS басым сенсору

1. MEMS басым сенсор деген эмне

Басым сенсору – өнөр жай практикасында кеңири колдонулуучу түзүлүш, адатта басымга сезгич элементтерден (ийкемдүү сезгич элементтер, жылышууга сезгич элементтер) жана сигналды иштетүүчү агрегаттардан турат, иштөө принциби деформациядан келип чыккан басымга сезгич материалдардын же басымдын өзгөрүшүнө негизделген, ал басым сигналын сезе алат жана басым сигналын белгилүү бир мыйзамдарга ылайык жеткиликтүү чыгуучу электрдик сигналга айландыра алат. Так өлчөө, контролдоо жана мониторинг жүргүзүү үчүн, жогорку тактык, коррозияга туруштук берүү жана компакт курулушу, ар кандай катаал чөйрөлөргө ылайыктуу.

MEMS басым сенсорлор, толук аты: Microelectro механикалык система басым сенсор, заманбап микроэлектроника технологиясын жана так micromachining технологиясын бириктирүү. Микро-механикалык түзүлүштүн жана электрондук схеманын айкалышы аркылуу, монокристаллдуу кремний пластиналары сыяктуу салттуу жарым өткөргүч материалдардан жасалган чип физикалык деформацияны же заряддын топтолушун аныктоо аркылуу басымды өлчөө үчүн негизги бөлүк катары колдонулат. Андан кийин сезимтал мониторинг жүргүзүү жана басымдын өзгөрүшүн так өзгөртүү үчүн кайра иштетүү үчүн электрдик сигналдарга айландырылат. Анын негизги артыкчылыгы MEMS басым сенсорлоруна тактык, өлчөм, жооп берүү ылдамдыгы жана энергия керектөө жагынан эң жогорку көрсөткүчтөрдү берген миниатюризация дизайнында жатат.

2. MEMS басым сенсорунун мүнөздөмөлөрү

MEMS басым сенсорлору интегралдык микросхемаларга окшош технологияларды колдонуу менен иштелип чыгып, өндүрүлүшү мүмкүн, бул жогорку тактыкта, арзан баада массалык өндүрүшкө мүмкүндүк берет. Бул MEMS сенсорлорун керектөөчү электроника жана өнөр жай процесстерин башкаруу өнүмдөрү үчүн арзан массалык колдонууга эшик ачып, басымды башкарууну жөнөкөй, колдонуучуга ыңгайлуу жана акылдуу кылат.

Салттуу механикалык басым датчиктери механикалык серпилгич деформацияны электр энергиясына айландыруучу күч астында металл эластомерлеринин деформациясына негизделген. Ошондуктан, алар MEMS басым сенсорлор сыяктуу интегралдык микросхемалардын кичинекей болушу мүмкүн эмес, жана алардын баасы MEMS басым сенсорлор алда канча жогору. Салттуу механикалык сенсорлор менен салыштырганда, MEMS басым сенсорлору кичине өлчөмдө, максимум бир сантиметрден ашпайт. Салттуу механикалык өндүрүш технологиясы менен салыштырганда, алардын экономикалык натыйжалуулугу абдан жакшырды.

3. MEMS басым сенсор колдонуу

Автоунаа өнөр жайы:

Автоунаа чөйрөсү MEMS сенсорлорунун ылдый жагындагы маанилүү колдонмолорунун бири болуп саналат. Автоунаа тармагында MEMS басым сенсорлору коопсуздук системаларында кеңири колдонулат (мисалы, тормоздук системалардын басымын көзөмөлдөө, коопсуздук жаздыктарынын басымын көзөмөлдөө жана кагылышуудан коргоо), эмиссияны көзөмөлдөө (кыймылдаткычтын газдын басымын көзөмөлдөө жана көзөмөлдөө), шиналарды көзөмөлдөө, кыймылдаткычты башкаруу , жана суспензия системалары алардын кичирейтүүсүнө, жогорку тактыкка жана ишенимдүүлүккө байланыштуу. Жогорку класстагы унааларда, адатта, жүздөгөн сенсорлор бар, анын ичинде 30-50 MEMS сенсорлору, алардын 10го жакыны MEMS басым сенсорлору. Бул сенсорлор автоунаа өндүрүүчүлөрүнө мотордун иштешин оптималдаштырууга, күйүүчү майдын натыйжалуулугун жогорулатууга жана айдоо коопсуздугун жогорулатууга жардам берүү үчүн маанилүү маалыматтарды бере алат.

Керектөөчү электроника:

3D навигациясы, кыймылды көзөмөлдөө жана ден соолукту көзөмөлдөө сыяктуу тиркемелерди иштеп чыгуу менен, керектөөчү электроникада MEMS басым сенсорлорун колдонуу барган сайын кеңири жайылууда. Смартфондор, планшеттер жана акылдуу сааттар сыяктуу түзмөктөрдөгү басым сенсорлору барометр, бийиктик өлчөгүч жана ички навигация сыяктуу функциялар үчүн колдонулушу мүмкүн. Акылдуу тагынуучу аппараттардагы басым сенсорлору жүрөктүн кагышы жана физикалык активдүүлүк сыяктуу көнүгүүлөрдү жана ден соолук көрсөткүчтөрүн көзөмөлдөп, так маалымат менен камсыздай алат. Кошумчалай кетсек, MEMS басым сенсорлору учкучсуз учактар ​​жана учак моделдери сыяктуу тармактарда кеңири колдонулат, бийиктик жөнүндө маалымат менен камсыз кылуу жана учууну так башкарууга жетишүү үчүн навигация системалары менен кызматташат.

Медициналык өнөр жай:

Медицина тармагында MEMS басым сенсорлору ар кандай медициналык аппараттарда жана аныктоо системаларында кеңири колдонулат. Аларды кан басымын аныктоо, вентиляторлорду жана респираторлорду көзөмөлдөө, ички басымды көзөмөлдөө жана дары-дармек жеткирүү системалары үчүн колдонсо болот. Бул сенсорлор диагностика жана дарылоодо медициналык кызматкерлерге жардам берүү үчүн так басым өлчөөлөрүн камсыз кылат.

Өнөр жай автоматташтыруу:

Өнөр жай автоматташтыруу тармагында MEMS басым сенсорлору ар кандай өндүрүш процесстерин көзөмөлдөө жана көзөмөлдөө үчүн колдонулат жана алар суюктук жана газ түтүк системаларында, деңгээлге мониторинг жүргүзүүдө, басымды көзөмөлдөөдө жана агымды өлчөөдө кеңири колдонулат. Бул сенсорлордун жогорку тактыгы жана ишенимдүүлүгү өнөр жай процесстеринин туруктуулугун жана коопсуздугун камсыз кылуу үчүн абдан маанилүү.

Аэрокосмикалык:

MEMS басым сенсорлору учактардын жана ракеталардын аэродинамикалык өндүрүмдүүлүгүн текшерүү, бийик тоолуу басымды көзөмөлдөө, метеорологиялык маалыматтарды чогултуу жана учактын жана космостук жабдуулардын аба басымын көзөмөлдөө үчүн колдонулушу мүмкүн. Анын миниатюризациясы жана жеңил мүнөздөмөлөрү аны аэрокосмостук өнөр жай үчүн экологиялык талаптарга жооп берүү үчүн идеалдуу кылат.

4. MEMS басым сенсорунун базар көлөмү

Ар кандай тармактарда кеңири жайылтуу менен шартталган, MEMS басым сенсорлорунун базар көлөмү кыйла өсүп жатат. Йоле дүйнөлүк MEMS басым сенсор базар көлөмү болжол менен 5% орточо жылдык кошулма өсүш темпи менен 2019-2026-жылы 1.684 миллиард АКШ долларынан 2.215 миллиард АКШ долларына чейин өсөт деп болжолдойт; ташуулар 1,485 миллиард даанадан 2,183 миллиард даанага чейин өстү, орточо жылдык кошулма өсүү темпи 4,9%ды түздү. Так жана ишенимдүү басым сезүү чечимдерине суроо-талаптын өсүшү менен, MEMS басым сенсор рыногу бул тармакта өндүрүүчүлөр жана жеткирүүчүлөр үчүн көптөгөн мүмкүнчүлүктөрдү камсыз кылуу, жакынкы жылдарда бир кыйла кеңейиши күтүлүүдө.