Sensor ya shinikizo ya MEMS

1. Sensor ya shinikizo ya MEMS ni nini

Sensor shinikizo ni kifaa kawaida kutumika katika mazoezi ya viwanda, kwa kawaida linajumuisha vipengele shinikizo nyeti (elestic nyeti vipengele, displacement nyeti vipengele) na vitengo vya usindikaji signal, kanuni ya kazi ni kawaida kulingana na mabadiliko ya shinikizo vifaa nyeti au shinikizo unasababishwa na deformation; inaweza kuhisi mawimbi ya shinikizo, na inaweza kubadilisha mawimbi ya shinikizo kuwa mawimbi ya umeme yanayopatikana kulingana na sheria fulani. Kwa kipimo sahihi, udhibiti na ufuatiliaji, kwa usahihi wa juu, upinzani wa kutu na ujenzi wa kompakt, unaofaa kwa aina mbalimbali za mazingira magumu.

Sensorer za shinikizo za MEMS, jina kamili: Sensa ya shinikizo ya mfumo wa mitambo ya Microelectro, kuunganisha teknolojia ya kisasa ya microelectronics na teknolojia ya usahihi ya micromachining. Kupitia mchanganyiko wa muundo wa mitambo midogo na saketi ya elektroniki, chip iliyotengenezwa kwa nyenzo za kitamaduni za semiconductor kama vile kaki za silicon zenye fuwele moja hutumiwa kama sehemu kuu ya kupima shinikizo kwa kugundua mgeuko wa kimwili au mkusanyiko wa chaji. Kisha inabadilishwa kuwa ishara za umeme kwa usindikaji ili kutambua ufuatiliaji nyeti na ubadilishaji sahihi wa mabadiliko ya shinikizo. Faida yake kuu iko katika muundo wake wa uboreshaji mdogo, ambao hupa sensorer shinikizo la MEMS utendakazi bora katika suala la usahihi, ukubwa, kasi ya majibu na matumizi ya nishati.

2. Tabia za sensor ya shinikizo la MEMS

Sensorer za shinikizo za MEMS zinaweza kutengenezwa na kutengenezwa kwa kutumia teknolojia zinazofanana na saketi zilizounganishwa, kuwezesha usahihi wa juu, uzalishaji wa wingi wa gharama nafuu. Hili hufungua mlango wa matumizi makubwa ya gharama ya chini ya vitambuzi vya MEMS kwa vifaa vya kielektroniki vya watumiaji na bidhaa za udhibiti wa michakato ya viwandani, na kufanya udhibiti wa shinikizo kuwa rahisi, rahisi kwa watumiaji na wa akili.

Sensorer za shinikizo la mitambo ya jadi zinatokana na deformation ya elastomers ya chuma chini ya nguvu, ambayo inabadilisha deformation ya elastic ya mitambo katika pato la umeme. Kwa hivyo, haziwezi kuwa ndogo kama saketi zilizounganishwa kama vitambuzi vya shinikizo la MEMS, na gharama yake ni kubwa zaidi kuliko vihisi shinikizo vya MEMS. Ikilinganishwa na vitambuzi vya kitamaduni vya mitambo, vitambuzi vya shinikizo la MEMS vina saizi ndogo, na kiwango cha juu kisichozidi sentimita moja. Ikilinganishwa na teknolojia ya jadi ya utengenezaji wa mitambo, ufanisi wao wa gharama umeboreshwa sana.

3. Utumiaji wa sensor ya shinikizo ya MEMS

Sekta ya magari:

Sehemu ya magari ni mojawapo ya programu muhimu za chini ya mkondo za sensorer za MEMS. Katika uwanja wa magari, sensorer za shinikizo la MEMS hutumiwa sana katika mifumo ya usalama (kama vile ufuatiliaji wa shinikizo la mifumo ya breki, udhibiti wa shinikizo la mifuko ya hewa, na ulinzi wa mgongano), udhibiti wa utoaji (udhibiti na ufuatiliaji wa shinikizo la gesi ya injini), ufuatiliaji wa tairi, usimamizi wa injini. , na mifumo ya kusimamishwa kwa sababu ya uboreshaji mdogo, usahihi wa juu, na kutegemewa. Magari ya hali ya juu huwa na mamia ya vihisi, ikiwa ni pamoja na vitambuzi 30-50 vya MEMS, ambavyo takriban 10 ni vihisi shinikizo vya MEMS. Vihisi hivi vinaweza kutoa data muhimu ili kusaidia watengenezaji wa magari kuboresha utendaji wa injini, kuboresha ufanisi wa mafuta na kuongeza usalama wa kuendesha gari.

Elektroniki za watumiaji:

Pamoja na maendeleo ya programu kama vile urambazaji wa 3D, ufuatiliaji wa mwendo na ufuatiliaji wa afya, utumiaji wa vihisi shinikizo vya MEMS katika vifaa vya kielektroniki vya watumiaji unazidi kuwa maarufu. Vihisi shinikizo katika vifaa kama vile simu mahiri, kompyuta kibao na saa mahiri vinaweza kutumika kwa utendakazi kama vile vipimo vya kupima shinikizo, altimita na urambazaji wa ndani. Vihisi shinikizo katika vifaa mahiri vinavyoweza kuvaliwa vinaweza pia kufuatilia mazoezi na viashirio vya afya kama vile mapigo ya moyo na shughuli za kimwili, hivyo kutoa data sahihi zaidi. Kwa kuongezea, vihisi shinikizo vya MEMS vinatumika sana katika nyanja kama vile drones na miundo ya ndege, kutoa maelezo ya urefu na kushirikiana na mifumo ya urambazaji ili kufikia udhibiti sahihi wa ndege.

Sekta ya matibabu:

Katika tasnia ya matibabu, sensorer za shinikizo la MEMS hutumiwa sana katika vifaa mbalimbali vya matibabu na mifumo ya kugundua. Zinaweza kutumika kwa utambuzi wa shinikizo la damu, udhibiti wa vipumuaji na vipumuaji, ufuatiliaji wa shinikizo la ndani, na mifumo ya utoaji wa dawa. Sensorer hizi hutoa vipimo sahihi vya shinikizo ili kusaidia wafanyikazi wa matibabu katika utambuzi na matibabu.

Viwanda otomatiki:

Katika uwanja wa mitambo ya kiotomatiki, sensorer za shinikizo za MEMS hutumiwa kufuatilia na kudhibiti michakato mbalimbali ya viwanda, na hutumiwa sana katika mifumo ya mabomba ya kioevu na gesi, ufuatiliaji wa kiwango, udhibiti wa shinikizo, na kipimo cha mtiririko. Usahihi wa juu na uaminifu wa sensorer hizi ni muhimu ili kuhakikisha utulivu na usalama wa michakato ya viwanda.

Anga:

Vihisi shinikizo vya MEMS vinaweza kutumika kwa ajili ya majaribio ya utendaji wa angani ya ndege na roketi, ufuatiliaji wa shinikizo la mwinuko wa juu, ukusanyaji wa data ya hali ya hewa, na udhibiti wa shinikizo la hewa la ndege na vifaa vinavyotegemea nafasi. Tabia zake ndogo na uzani mwepesi huifanya kuwa bora kwa tasnia ya anga kukidhi mahitaji ya mazingira yanayohitajika.

4. Ukubwa wa soko wa sensor ya shinikizo ya MEMS

Ikiendeshwa na kupitishwa kwa wingi katika tasnia mbalimbali, saizi ya soko ya vihisi shinikizo vya MEMS inakua kwa kiasi kikubwa. Yole anatabiri kuwa saizi ya soko la kimataifa la sensorer ya shinikizo la MEMS itakua kutoka dola za Kimarekani bilioni 1.684 hadi dola bilioni 2.215 mnamo 2019-2026, na kiwango cha ukuaji wa kiwanja cha kila mwaka cha takriban 5%; usafirishaji uliongezeka kutoka vitengo bilioni 1.485 hadi vitengo bilioni 2.183, na wastani wa ukuaji wa kila mwaka wa 4.9%. Kwa kuongezeka kwa mahitaji ya suluhu sahihi na za kuaminika za kuhisi shinikizo, soko la sensorer la shinikizo la MEMS linatarajiwa kupanuka sana katika miaka ijayo, likitoa fursa nyingi kwa watengenezaji na wasambazaji katika uwanja huu.