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了解MEMS的各个方面,MEMS芯片+ MEMS分类+物联网MEMS芯片要求
分流电阻 2024-11-24

MEMS是电子工业中常用的设备,并且每个人通常都熟悉MEMS。

为了提高大家对MEMS的理解,本文将基于以下三点介绍MEMS:1.什么是MEMS芯片和传感器; 2. MEMS芯片类别; 3.物联网的要求是什么? MEMS芯片。

如果您对与MEMS相关的内容感兴趣,则不妨继续阅读。

1. MEMS芯片是什么,MEMS传感器MEMS是微机电系统的缩写,中文名称是微机电系统。

简而言之,MEMS芯片就是利用半导体技术在硅芯片上制造电子机械系统。

更生动地说,它是一个微米纳米的机械系统,可以将外部物理和化学信号转换为电信号。

这种芯片可以做什么?最常用的一种是承担传感功能。

整个大型信息系统在某种程度上类似于人类的感觉系统。

例如,MEMS麦克风芯片相当于人的耳朵,可以感知声音。

MEMS扬声器芯片相当于人的嘴巴,可以发出声音。

MEMS加速度计,陀螺仪,磁性传感器芯片相当于人的小脑,可以感应方向和速度。

MEMS压力芯片相当于人的皮肤,可以感知压力。

MEMS化学传感器相当于人的鼻腔,可以感知味道,温度和湿度。

没有MEMS芯片的人工智能和万物的互联等同于没有感觉器官的人。

什么是MEMS传感器? MEMS传感器是通过将MEMS芯片和专用集成电路芯片(ASIC芯片)封装在一起而形成的装置。

左图是典型MEMS麦克风的内部结构的放大图。

图片右侧的芯片是MEMS芯片,左侧的芯片是ASIC芯片。

右图是封装的MEMS麦克风。

MEMS传感器中最重要的是MEMS芯片。

MEMS芯片可以将外部物理和化学信号转换为电信号,而ASIC可以进一步处理并将MEMS芯片生成的电信号传输到下一级电路。

没有MEMS芯片,MEMS传感器就是没有灵魂的空壳。

2. MEMS产品类别在电气工程领域,MEMS技术已分为四个产品类别:音频:在音频领域,我们有MEMS麦克风和MEMS扬声器。

下图传达了MEMS麦克风的基本特性。

传感器:传感器是MEMS技术的主要应用。

有MEMS陀螺仪,倾角仪,加速度计,流量传感器,气体传感器,压力传感器和磁场传感器。

开关:在我看来,电控开关是MEMS技术特别有趣的应用。

我在本文中介绍的ADGM1004易于控制,并且可以在0Hz至10GHz及更高​​的信号频率下工作。

关断状态下的泄漏电流小于1nA,驱动器寿命至少为十亿个周期。

振荡器:将微机械谐振器与激励电路和维持电路相结合,将产生一个MEMS振荡器。

如果您想研究实际的MEMS组件,可以查阅2017年的一篇新闻,其中我讨论了SiTime的SiT2024BMEMS振荡器。

3.物联网中MEMS设备的要求1.小型用户通常期望IoT设备在办公室和家庭环境中体积小且不引人注目。

根据定义,MEMS并不引人注目。

但是,除了用户要求以外,在某些物联网应用中,可能有必要将设备添加到硬件空间有限的现有机器(例如汽车)中。

在其他情况下(例如可穿戴设备和生物医学应用),小尺寸是必须满足的关键要求。

由于其较小的性质,MEMS满足并超过了这些要求。

2.成本效益规模通常是部署物联网解决方案时的主要问题。

例如,在农田上放置传感器以监测天气和湿度时,每英亩将需要种植许多设备。

或者考虑一种资产跟踪解决方案,其中可能需要跟踪大量(和可变)资产。

在其他应用(例如运输)中,该设备只能使用一次。

MEMS是通过称为光刻的工艺制成的,这使得批量生产变得容易且具有成本效益。

3.低功耗物联网传感器和网关通常需要无线和电池电源。

由于单位成本较低,因此更换整个单位通常比重新安装新电池便宜。

因此,功耗的任何减少都将延长设备的使用寿命。

一些MEMS面临与大型MEMS相同的功率要求。

其他人使用电磁力或其他