MEMS Trykksensor

1. Hva er MEMS trykksensor

Trykksensor er en enhet som vanligvis brukes i industriell praksis, vanligvis sammensatt av trykkfølsomme elementer (elastiske følsomme elementer, forskyvningsfølsomme elementer) og signalbehandlingsenheter, arbeidsprinsippet er vanligvis basert på endring av trykkfølsomme materialer eller trykk forårsaket av deformasjon, den kan føle trykksignalet, og kan konvertere trykksignalet til et tilgjengelig elektrisk utgangssignal i henhold til visse lover. For nøyaktig måling, kontroll og overvåking, med høy presisjon, korrosjonsbestandighet og kompakt konstruksjon, egnet for en rekke tøffe miljøer.

MEMS trykksensorer, det fulle navnet: Mikroelektromekanisk systemtrykksensor, integrerer banebrytende mikroelektronikkteknologi og presisjonsmikromaskineringsteknologi. Gjennom kombinasjonen av mikromekanisk struktur og elektronisk krets, brukes brikken laget av tradisjonelle halvledermaterialer som monokrystallinske silisiumskiver som hoveddel for å måle trykk ved å oppdage fysisk deformasjon eller ladningsakkumulering. Den konverteres deretter til elektriske signaler for behandling for å realisere sensitiv overvåking og nøyaktig konvertering av trykkendringer. Kjernefordelen ligger i miniatyriseringsdesignet, som gir MEMS trykksensorer overlegen ytelse når det gjelder nøyaktighet, størrelse, responshastighet og energiforbruk.

2. Kjennetegn på MEMS trykksensor

MEMS trykksensorer kan designes og produseres ved bruk av teknologier som ligner på integrerte kretser, noe som muliggjør høypresisjon og lavkost masseproduksjon. Dette åpner døren til lavkost massebruk av MEMS-sensorer for forbrukerelektronikk og industrielle prosesskontrollprodukter, noe som gjør trykkkontroll enkel, brukervennlig og intelligent.

Tradisjonelle mekaniske trykksensorer er basert på deformasjon av metallelastomerer under kraft, som konverterer mekanisk elastisk deformasjon til elektrisk effekt. Derfor kan de ikke være så små som integrerte kretser som MEMS-trykksensorer, og kostnadene deres er mye høyere enn MEMS-trykksensorer. Sammenlignet med tradisjonelle mekaniske sensorer, har MEMS trykksensorer en mindre størrelse, med maksimum ikke over en centimeter. Sammenlignet med tradisjonell mekanisk produksjonsteknologi er kostnadseffektiviteten deres betydelig forbedret.

3. Bruk av MEMS trykksensor

Bilindustrien:

Bilfeltet er en av de viktige nedstrømsapplikasjonene for MEMS-sensorer. I bilindustrien er MEMS-trykksensorer mye brukt i sikkerhetssystemer (som trykkovervåking av bremsesystemer, trykkkontroll av kollisjonsputer og kollisjonsbeskyttelse), utslippskontroll (kontroll og overvåking av motorutslippsgasstrykk), dekkovervåking, motorstyring , og fjæringssystemer på grunn av deres miniatyrisering, høye presisjon og pålitelighet. High-end-biler har vanligvis hundrevis av sensorer, inkludert 30-50 MEMS-sensorer, hvorav omtrent 10 er MEMS-trykksensorer. Disse sensorene kan gi kritiske data for å hjelpe bilprodusenter med å optimalisere motorytelsen, forbedre drivstoffeffektiviteten og øke kjøresikkerheten.

Forbrukerelektronikk:

Med utviklingen av applikasjoner som 3D-navigasjon, bevegelsesovervåking og helseovervåking, blir bruken av MEMS-trykksensorer i forbrukerelektronikk stadig mer vanlig. Trykksensorer i enheter som smarttelefoner, nettbrett og smartklokker kan brukes til funksjoner som barometre, høydemålere og innendørsnavigasjon. Trykksensorene i smarte bærbare enheter kan også overvåke trenings- og helseindikatorer som hjertefrekvens og fysisk aktivitet, og gir mer nøyaktige data. I tillegg er MEMS-trykksensorer mye brukt i felt som droner og flymodeller, og gir høydeinformasjon og samarbeider med navigasjonssystemer for å oppnå presis flykontroll.

Medisinsk industri:

I den medisinske industrien er MEMS trykksensorer mye brukt i ulike medisinske enheter og deteksjonssystemer. De kan brukes til blodtrykksdeteksjon, kontroll av ventilatorer og respiratorer, intern trykkovervåking og medikamentleveringssystemer. Disse sensorene gir nøyaktige trykkmålinger for å hjelpe medisinske arbeidere med diagnose og behandling.

Industriell automasjon:

Innen industriell automatisering brukes MEMS trykksensorer til å overvåke og kontrollere ulike industrielle prosesser, og de er mye brukt i væske- og gassrørsystemer, nivåovervåking, trykkkontroll og strømningsmåling. Den høye nøyaktigheten og påliteligheten til disse sensorene er avgjørende for å sikre stabiliteten og sikkerheten til industrielle prosesser.

Luftfart:

MEMS trykksensorer kan brukes til aerodynamisk ytelsestesting av fly og raketter, trykkovervåking i høye høyder, meteorologisk datainnsamling og lufttrykkkontroll av fly og rombasert utstyr. Dens miniatyrisering og lette egenskaper gjør den ideell for romfartsindustrien for å møte de krevende miljøkravene.

4. Markedsstørrelse på MEMS trykksensor

Drevet av utbredt bruk i ulike bransjer, vokser markedsstørrelsen på MEMS trykksensorer betydelig. Yole spår at den globale MEMS-trykksensormarkedet vil vokse fra USD 1,684 milliarder til USD 2,215 milliarder i 2019-2026, med en gjennomsnittlig årlig sammensatt vekstrate på omtrent 5 %; forsendelser økte fra 1,485 milliarder enheter til 2,183 milliarder enheter, med en gjennomsnittlig årlig sammensatt vekstrate på 4,9 %. Med den økende etterspørselen etter nøyaktige og pålitelige trykkfølende løsninger, forventes MEMS-trykksensormarkedet å utvide seg betydelig i de kommende årene, noe som gir mange muligheter for produsenter og leverandører på dette feltet.