汽车传感器MEMS的研究与展望

汽车传感器MEMS技术被用于安全气囊和车辆压力传感器领域有24年了，但是由于测压元件以近乎直流电工作，所以节点的运行需要很多的能耗和额外的时间这就需要我们不断改进，对汽车来说在行驶过程中要传感器保持足够的灵敏度是关键。本文则对汽车传感器MEMS的研究进行一番探讨。     

MEMS气敏传感器

随着MEMS技术的飞速发展，各种MEMS器件和系统相继问世，MEMS气敏传感器是其中之一。本文重点介绍了7种MEMS气敏传感器。     

ST集成电路技术大幅提升MEMS性能

MEMS(微机电系统)传感器深受运动、加速度、倾斜度和振动测量市场的欢迎。MEMS传感器是系统级封装解决方案,具有高分辨率、低功耗和尺寸紧凑等诸多优点。     

MEMS压力传感器原理及其应用

MEMS压力传感器是基于MEMS技术的小型化、低功耗、低成本、高准确度的压力测量器件,广泛应用于各行业领域。本文首先介绍了压阻式、电容式和谐振式压力传感器的工作原理,然后研究了三种压力传感器的关键技术,并针对应用做了简要分析,最后给出了MEMS压力传感器研究方面的几点建议。     

MEMS壁面剪切应力传感器研究进展

壁面剪切应力的时间特性是用于反映单个动量运输过程中非稳态结构的一个测量参数,也是湍流中相干位点的一个表征方法,是一个重要的壁面湍流的物理量。目前,主要基于近壁或壁面处的平均速度梯度和换热率与壁面切应力成正比的基础上对MEMS壁面剪切应力开展研究。因此,对MEMS壁面剪切应力传感器进行综述。根据不同的测量方式,MEMS剪切应力传感器主要分为直接测量和间接测量两种类型。对每种测量方法的原理、研究现状、优点和限制进行分析。MEMS技术使得剪切应力传感器取得显著的进步,提高空间和时间分辨率,以及测量结果的准确度。但MEMS剪切应力传感器还需要进一步发展,并且量化测量中的不确定度,才能成为一种可靠的剪切应力测量技术。最后,对未来MEMS剪切应力传感器的发展方向进行总结。     

MEMS氢气传感器气体冲击试验研究

气体传感器主要应用于可燃气体、有毒有害气体的检测，随着传感器制造工艺的发展以及气敏材料的优化，传感器的特点趋向于低功耗、高灵敏度和小尺寸方向。对传感器性能检测也逐渐提高了要求，文章主要采用动态配气与电磁阀结合，基于GB/T 34004—2017 《家用和小型餐饮厨房用燃气报警器及传感器》标准和美国汽车工程师协会的SAE—J3089 《氢燃料电池汽车信息技术报告-车载氢传感器特性》标准中的气体冲击试验，搭建了气体冲击试验装置，研究气体冲击试验对MEMS氢气传感器可靠性能(寿命)的影响。     

美国InvenSense推出信号处理LSI也集成在一个封装内的3轴陀螺仪

美国InvenSense推出了集A-D转换器和信号处理LSI于一个封装内的3轴MEMS陀螺仪（角速度传感器）“MPU-3000”。而此前市售的所有1～3轴MEMS陀螺仪均以传感器单体形式销售。因此，设备厂商自己准备的A-D传感器和信号处理LSI需要与陀螺仪安装在不同的印刷底板上。     

MEMS惯性传感器现状与发展趋势

自上世纪90年代以来,针对MEMS惯性器件的研究越来越多,MEMS惯性传感器开始得到广泛的商业应用。本文对部分MEMS惯性传感器国内外的新近研究成果进行了分类与归纳,分别对MEMS加速度计、MEMS陀螺仪和微惯性测量组合以及惯性微系统进行了研究与分析。对MEMS惯性传感器发展趋势进行了初步推断,认为未来MEMS惯性传感器的发展主要有四个方向:高精度,以满足日益精细化、智能化的应用需求;微型化,以实现便携、分布式应用要求;高集成度,以完成多种功能高密度组合;适应性强,以适应复杂应用环境,拓宽应用范围。     

基于MEMS热电堆传感器的高温测量技术

为了拓宽MEMS热电堆传感器的温度测量范围,实现高温测量,根据MEMS热电堆传感器的原理,设计完成了A2TPM1334型MEMS热电堆传感器静、动态标定装置.通过试验得到标定结果;同时提供了基于MEMS热电堆传感器实现瞬态高温测试的技术方案及实现手段,并对其关键部分一红外衰减片性能进行了分析和讨论.     

MEMS在片测试系统电容参数校准技术研究

正一、引言MEMS晶圆片测试是MEMS传感器产品整个工艺流程中必不可少的重要环节,MEMS在片测试系统就是为适应晶圆片测试的特殊需求而专门配备的测试设备。该类设备的集成度和自动化程度高,能够根据需要对晶圆片上的MEMS器件芯片进行多参数的检测,测量准确度高。在片电容是MEMS晶圆片测试的核心参数,其准确程度直接影响MEMS器件的质量,因此保证在片电容参数校准的准确度至关重要。在片测试系统的电容参数技术指标如表1所示。     

物联网：MEMS传感器的历史渊源与创新应用

MEMS传感器，能使得制造商将一件产品的所有功能集成到单个芯片上，降低成本，适用于大规模生产。根据最新报告，预计在2009年至2012年间，MEMS的半导体传感器和制动器的年销售额将实现97亿美元。本文旨在阐述MEMS传感器的发展历史和应用前景，以彰显其在物联网浪潮中举足轻重的作用。     

MEMS与磁传感器

微电子机械系统(MEMS)是21世纪一项革命性的新技术.其加工工艺是在硅微电子基础上发展起来的,本文介绍了MEMS的发展及两种微型磁传感器,微磁通门传感器和微磁阻传感器,简要阐述了它们的基本结构和敏感机理,从中可以看出微传感器已成为传感技术中有重要应用前景的组成部分.     

MEMS加速度传感器计量检测技术的研究进展

MEMS加速度传感器在计量检测中有着广泛的应用。本文综述了MEMS加速度传感器的发展概况,总结了其分类方法、工作原理及特点,并提出发展趋势。     

金刚石MEMS三维谐振器的设计与加工

微谐振器和陀螺仪因微机电系统(MEMS)水平的不断提升而被广泛关注和学习。采用MEMS设计和制造的微型传感器,因成本低、微尺寸和低耗能等特征而被广泛应用工程领域,在导航、消费电子等航空航天及相关高尖端领域具有广阔的发展前景。谐振器是组成陀螺仪重要组成部分,其相关性能的优良将会直接影响陀螺仪的操作精度。本文主要依据金刚石对MEMS三维谐振器的设计与加工,使所设计的三维谐振器具有良好的操作精度。     

基于MEMS惯性传感器的微型姿态测量系统

提出了一种基于低成本MEMS惯性传感器的微型姿态测量系统,包括MEMS速率陀螺、MEMS磁强计、单轴MEMS加速度传感器.重点研究了基于扩展Kalman滤波（EKF）的姿态估计创新算法,通过速率陀螺更新误差状态四元数计算姿态角,并通过飞行方向的加速度传感器和三轴磁强计来补偿陀螺漂移和姿态角误差,利用扩展卡尔曼滤波方程消除瞬时干扰,实现高动态姿态测量.系统的仿真和高动态实验表明,姿态测量动态精度低于5°,静态精度低于0.7°.     

微纳技术进展、趋势与建议

1 产业发展趋势 近年来，MEMS产业发展迅速．据著名的国际MEMS咨询机构约尔公司（Yole）分析，2005年全球基于硅和石英器件的MEMS市场高达50亿美元，预计2010年将达到100亿美元（如图1所示）．其产品主要包括：喷墨打印头、光MEMS（主要是数字微镜器件）、压力传感器、惯性传感器、微流控器件、RFMEMS、硅麦克风及微型燃料电池．其中硅麦克风和微型燃料电池为新出现的产品（如图2所示）．     

建筑物健康诊断两种风荷载传感器的设计与应用

介绍了建筑物风工程研究用的两种风荷载传感器。一种是采用MEMS技术的梁膜岛复合力敏结构压阻微差压敏感元件,用准齐平无应力微封装,适用于建筑物缩模风洞试验测试用的风荷载动态微型微压传感器。另一种是采用MEMS梁膜复合结构力敏芯片,考虑了减小雨水张力影响及冲击载荷伴生的振动影响及防雷保护而封装的复合风雨荷载,现场实测用的风荷载传感器,它们均在实验和应用中取得良好的应用效果。     

硅微加速度计及其集成测量系统研究

本文从加速度传感器军民两方面的需求出发,介绍了MEMS制造技术及国外采用MEMS加工技术研制的几种一维和三维硅加速度传感器,在此基础上研究了集成加速度测量系统及其工作原理。     

面向机械振动监测的无线传感器网络节点的设计

针对机械振动信号监测的特点和现有无线传感器网络节点的不足,提出了一种基于MEMS加速度传感器的无线传感器网络大容量测振节点的设计.节点采用了模块化的设计思想,主要包括AVR微控制器、可编程逻辑器件CPLD、多通道16位A/D转换器、SD卡存储器和MEMS传感器,初步解决机械振动信号采集和大容量存储的难题.通过实验验证了该设计方案的可行性.     

基于MEMS传感器的新型动态装饰研究

介绍MEMS传感技术的特点,分析国内动态装饰领域的市场前景和一种基于MEMS传感器的动态装饰花设计方案。