MEMS现状和G-sensor规划
MEMS传感器的现状及发展前景
M E M S传感器的现状及发展前景集团标准化小组:[VVOPPT-JOPP28-JPPTL98-LOPPNN]毕业设计指导课论文MEMS传感器的现状及发展前景摘要:MEMS传感器是随着纳米技术的发展而兴起的新型传感器,具有很多新的特性,相对传统传感器其具有更大的优势。
在追求微型化的当代,其具有良好的发展前景,必将受到各个国家越来越多的重视。
文章首先介绍了MEMS传感器的分类和典型应用,然后着重对几个传感器进行了介绍,最后对MEMS传感器的发展趋势与发展前景进行了分析。
关键词:MEMS传感器;加度计;陀螺仪;纳米技术;微机构;微传感器StatusandDevelopmentProspectofMEMSSensorsAbstract:MEMSsensorisanewtypeofsensorwiththedevelopmentofnanotechnology.Ithasma nynewfeatures,whichhasagreatadvantageovertraditionalsensors.Inthepursuitofminia turizationofthecontemporary,itsgoodprospectsfordevelopment,willbesubjecttomoreandmoreattentioninvariouscountries.Firstly,theclassificationandtypicalapplicatio nofMEMSsensorareintroduced.Then,severalsensorsareintroduced.Finally,thedevelopm enttrendanddevelopmentprospectofMEMSsensorareanalyzed.Keywords:MEMSsensor;accelerometer;gyroscope;nanotechnology;micro-mechanism;micro-sensor目录一、引言MEMS传感器是采用微机械加工技术制造的新型传感器,是MEMS器件的一个重要分支。
MEMS传感器现状及应用
MEMS传感器现状及应用王淑华(中国电子科技集团公司第十三研究所,石家庄050051)摘要:M EM S传感器种类繁多,发展迅猛,应用广泛。
首先,简单介绍了M EMS传感器的分类和典型应用。
其次,对M EM S压力传感器、加速度计和陀螺仪三种最典型的MEM S传感器进行了详细阐述,包括类别、技术现状和性能指标、最新研究进展、产品,及应用情况。
介绍MEM S压力传感器时,给出了国内外采用新型材料制作用于极端环境下压力传感器的研究情况。
最后,从新材料、加工和组装技术方面对MEM S传感器的发展趋势进行了展望。
关键词:微电子机械系统(M EM S);传感器;加速度计;陀螺仪;压力传感器中图分类号:TH703文献标识码:A文章编号:1671-4776(2011)08-0516-07Current Status and Applications of MEMS SensorsWang Shuhua(T he13th Resear ch I ns titute,CE T C,S hij iaz huang050051,China)Abstract:MEMS sensors feature great varieties,rapid development and w ide applications.Firstly, the catego ries and ty pical applicatio ns of M EM S sensor s are introduced briefly.T hen three typ-i cal M EMS sensors,i1e.the pressure sensor,acceler ometer and g yrosco pe ar e illustrated in de-tail,including the subdiv ision,current technical capability and perfo rmance index,latest resear ch pro gress,products and their applications.Besides that,the research status of the MEM S pr es-sur e sensor using new m aterials for the extreme enviro nm ent at ho me and abro ad is presented. Finally,developm ent trends of M EM S sensors ar e predicted in term s o f new materials,pro ces-sing and assembling technolog y.Key words:micr oelectr omechanical system(M EM S);sensor;accelerom eter;gyr oscope;pr es-sur e sensorDOI:10.3969/j.issn.1671-4776.2011.08.008EEACC:25750引言MEM S传感器是采用微机械加工技术制造的新型传感器,是M EMS器件的一个重要分支。
2024年汽车IMU传感器市场发展现状
汽车IMU传感器市场发展现状概述汽车IMU(惯性测量单元)传感器是一种用于测量和监测汽车运动和姿态的设备。
它根据汽车的加速度和角速度等参数来提供精确的定位和导航信息。
随着自动驾驶和智能交通系统的发展,汽车IMU传感器市场迅速崛起并展现出巨大的潜力。
本文将对汽车IMU传感器市场的发展现状进行分析和总结。
发展趋势自动驾驶技术的兴起随着自动驾驶技术的不断进步和成熟,对高精度定位和导航的需求越来越大,而汽车IMU传感器作为一种重要的组成部分,正成为实现自动驾驶的关键技术之一。
因此,汽车IMU传感器市场在自动驾驶技术的推动下呈现出迅猛发展的趋势。
智能交通系统的发展除了自动驾驶技术,智能交通系统的发展也对汽车IMU传感器市场的增长起到了推动作用。
智能交通系统涉及到交通流量监测、车辆跟踪、道路状态检测等方面,而这些功能都离不开精确的位置和姿态信息,而汽车IMU传感器正是提供这些信息的重要设备。
市场规模根据市场研究公司的数据,汽车IMU传感器市场的规模呈现出快速增长的趋势。
2019年,全球汽车IMU传感器市场的规模达到X亿美元,预计到2025年将达到X 亿美元。
亚洲地区是全球汽车IMU传感器市场的主要消费地区,北美地区也表现出较高的市场增长率。
主要厂商和产品目前,全球汽车IMU传感器市场上存在着众多的厂商和产品,其中一些领先的厂商和产品包括:1.Bosch Sensortec:Bosch Sensortec是汽车IMU传感器市场的领先供应商之一,其产品包括BMA456和BMI270等系列产品。
2.STMicroelectronics:STMicroelectronics是另一家在汽车IMU传感器市场中占据重要地位的厂商,其产品包括LSM6DSL和LSM330等系列产品。
3.InvenSense:InvenSense是一家知名的汽车IMU传感器供应商,其产品包括MPU-6050和MPU-9250等系列产品。
技术进展汽车IMU传感器市场的发展受益于技术的进步和创新。
基于MEMS技术的微型惯性导航系统的发展现状
基于MEMS技术的微型惯性导航系统的发展现状一、本文概述随着微纳技术的快速发展,微型惯性导航系统(Micro-Inertial Navigation System, MINS)以其体积小、重量轻、功耗低等优点,在航空航天、无人驾驶、机器人导航、个人定位等众多领域展现出广阔的应用前景。
其中,基于微机电系统(Micro-Electro-Mechanical Systems, MEMS)技术的微型惯性导航系统因其实用性和成本效益,成为了当前研究的热点。
本文旨在全面概述基于MEMS技术的微型惯性导航系统的发展现状,包括其基本原理、关键技术、应用领域以及面临的挑战。
我们将简要介绍惯性导航系统的基本原理和MEMS技术的基本概念。
然后,重点分析当前MEMS微型惯性导航系统的关键技术,如微型化设计、误差补偿与校准、数据处理算法等。
接着,探讨该技术在航空航天、无人驾驶、个人定位等领域的应用现状。
我们将讨论当前微型惯性导航系统面临的挑战,如误差累积、环境适应性等问题,并展望未来的发展趋势。
通过本文的阐述,希望能够为相关领域的研究人员和技术人员提供有价值的参考,推动基于MEMS技术的微型惯性导航系统的发展和应用。
二、MEMS技术在微型惯性导航系统中的应用微型惯性导航系统(Micro-Inertial Navigation System, MINS)结合了微型机电系统(Micro-Electro-Mechanical Systems, MEMS)技术与惯性导航原理,实现了导航系统的微型化、低功耗和高度集成化。
随着MEMS技术的快速发展,MINS在军事、航空、航天、无人驾驶以及消费电子等领域的应用越来越广泛。
MEMS加速度计和陀螺仪是MINS的核心部件,用于测量载体在三维空间中的加速度和角速度。
通过精确的测量和数据处理,它们为导航系统提供必要的导航参数。
与传统的惯性器件相比,MEMS加速度计和陀螺仪具有体积小、重量轻、功耗低和成本低的优点,非常适合用于构建微型化的惯性导航系统。
MEMS传感器和智能传感器的发展
MEMS传感器和智能传感器的发展MEMS(Micro-Electro-Mechanical Systems)传感器是指微型电子机械系统传感器,它不仅将传感器、处理器、存储器等元器件集成在一个芯片上,而且尺寸短小,具有高度的集成度和精度,可以广泛应用于可穿戴设备、物联网等领域。
一、技术发展趋势1.集成度高:随着半导体工艺的不断进步,MEMS传感器的尺寸越来越小,集成度越来越高,可以实现更多的功能。
2.多功能化:传统的MEMS传感器只能实现单一的功能,如加速度、压力等,而现在的MEMS传感器可以同时实现多种功能,如加速度、陀螺仪、气压等,实现多元化的数据采集。
3.无线化:作为物联网发展的一部分,MEMS传感器将更多地发展无线传输技术,如Wi-Fi、蓝牙、Zigbee等,以便更好地实现传感器网络,进一步提高传感器系统的功能和应用范围。
4.低功耗:MEMS传感器的功耗越来越低,主要有两个方向:一是硬件和电路方面的优化,使传感器具有更低的功耗;二是软件算法方面的优化,减少传感器在线运算的时间,从而降低功耗。
5.一体化:MEMS传感器的一体化将是未来的发展方向。
即将MEMS传感器、处理器、无线通信、存储器等元器件集成在一个芯片上,形成一体化的传感器系统。
此外,MEMS传感器将联合其他技术,如人工智能、大数据、互联网等,逐渐变成人们信息化生活的重要组成部分。
1.可穿戴设备:MEMS传感器越来越广泛地应用于可穿戴设备,如智能手环、智能手表、智能眼镜等,以实时监测人体运动量、心率、血糖等生理指标,为健康管理提供技术支持。
2.汽车安全:MEMS传感器应用于汽车领域,主要用于安全控制系统、行驶稳定性控制系统、车身控制系统等,以提高汽车安全性能。
3.环境监测:MEMS传感器能够准确地在线监测环境参数,如温度、湿度、气压、光照强度等,以便及时采取相应措施,保证室内环境的质量。
4.智能家居:MEMS传感器可应用于智能家居,实现智能照明、智能门锁、智能家电等,使家庭生活更加便捷和舒适。
mems传感器发展现状
mems传感器发展现状随着科技的不断发展和智能化的进程,MEMS(Micro Electro-Mechanical Systems)传感器在各个领域得到了广泛的应用。
MEMS传感器是一种将微纳技术应用于传感器制造的技术,具备体积小、功耗低、响应快、成本低等优点。
以下是MEMS传感器在几个领域的发展现状。
1. 汽车行业:MEMS传感器在汽车行业的应用非常广泛。
例如,加速度传感器可以用于汽车的碰撞检测和空气囊的部署;压力传感器可以用于轮胎压力监测系统,提高行驶安全性;倾角传感器可以用于车辆的自动平衡系统等。
随着自动驾驶技术的发展,MEMS传感器在汽车行业的应用前景更加广阔。
2. 移动设备:MEMS传感器在移动设备中得到了广泛应用,如加速度计、陀螺仪和磁力计等。
这些传感器可以实现屏幕自动旋转、手势控制、电子指南针等功能。
随着智能手机和可穿戴设备的普及,MEMS传感器的需求也大幅增加。
3. 医疗行业:MEMS传感器在医疗行业中也得到了应用。
例如,血压传感器可以用于实时监测高血压患者的血压变化并及时报警;温度传感器可以用于体温监测;心率传感器可以用于心脏疾病的监测等。
MEMS传感器的小尺寸和低功耗特点使其非常适合在医疗设备中使用。
4. 工业控制和安全:MEMS传感器在工业控制和安全中的应用也越来越多。
例如,压力传感器可以用于工业设备的压力监测和泄漏检测;湿度传感器可以用于环境监测和空调控制等。
随着工业智能化的推进,MEMS传感器在工业控制领域的应用将会进一步增加。
总的来说,MEMS传感器在各个领域的应用都有所扩展,尤其是汽车、移动设备、医疗和工业控制等领域。
随着科技的进步和应用场景的不断扩展,MEMS传感器的应用前景将更加广阔。
同时,随着技术的成熟和成本的降低,MEMS传感器的发展也将越来越迅速。
MEMS加速度传感器现状及发展简述
微加速度传感器现状及发展简述1 引言MEMS(微机电系统)是在微电子技术、集成电路技术及其加工工艺的基础上发展而来。
其学科交叉特点明显,主要涉及微加工技术、机械学、电子学、设计学、材料学、热流理论等。
MEMS器件的特征长度从1毫米到1微米。
MEMS是一个新兴的、多学科交叉、多技术融合的高科技领域。
将MEMS技术应用到加速度传感器领域,就产生了微加速度传感器。
微加速度传感器具有体积小、重量轻、成本低、功耗低、可靠性高[1]、灵敏度高和集成度高等一系列优点。
如今微加速度传感器正在逐步取代传统加速度传感器,在电子产品、汽车工业、航天航空等军民领域得到广泛应用。
尽管各类微加速度传感器物理效应与结构形式不同,但它们都有着相同的力学基本原理和相似的工作原理。
2 微加速度传感器研究现状2.1 概述微硅加速度传感器是最早受到研究的微机械惯性传感器之一。
早在1970年左右,人们就开始研究微加速度传感器;到了80年代,电容式微加速度传感器出现。
90年代,压电式微加速度传感器设计成功。
受到扫描式隧道显微镜的启发,人们于20世纪末又开始隧道式硅微加速度计的研究[2]。
如今,微加速度传感器仍具有巨大研究活力。
2.2微加速度传感器的分类2.2.1压阻式微加速度传感器压阻效应是指当半导体受到应力作用时,由于应力引起能带的变化,能谷的能量移动,使其电阻率发生变化的现象。
压阻式微加速度传感器的悬臂梁上有压敏电阻,当质量块发生位移时,梁上的应力发生变化,进而改变压敏电阻的阻值,最终把加速度转变为电信号。
压阻式微加速度传感器经常使用三种结构。
双悬臂梁结构灵敏度高,但使用频率范围低,横向效应大,适用于小量程应用;双端支撑的四梁结构频率特性好,但灵敏度较低,适用于大量程应用;双岛五梁结构可以消除横向效应,灵敏度适中,适用于一般应用[1]。
压阻式微加速度传感器中比较典型的产品是美国EG&G ICSENSORS公司的产品,该公司传感器既有一维加速度传感器(如3022、3028、3145、3255等),也有三维加速度传感器(如3355),测量范围有0~e2509或0~e5009等[3]。
MEMS国内外发展
MEMS国内外发展状况及我国MEMS发展战略的思考孙立宁1,周兆英2,龚振邦3(1.哈尔滨工业大学机器人研究所,黑龙江哈尔滨150001)(2.清华大学精密仪器系,北京100084)(3.上海大学,上海200072)摘要:针对国际MEMS发展趋势和未来的产业化前景,结合我国社会经济发展的需要和国家竞争前的核心技术发展战略,国家科技部拟将MEMS确定为“十五”863计划重大专项。
针对这一形势,在前期MEMS发展战略研究的基础上,介绍了MEMS国内外发展状况,并对我国MEMS发展的总体目标、主要研究内容、预期成果和运行机制等问题进行了探讨,以期为开展MEMS的研究与开发提供参考。
关键词:微机电系统(MEMS);MEMS器件;微系统中图分类号:TP242 文献标识码:A 文章编号:1007-9483(2002)-0037-03MEMS(Micro Electro Mechanical Systems,微机电系统)是多种学科交叉融合并具有战略意义的前沿高技术,是未来的主导产业之一。
MEMS以其微型化的优势,在汽车、电子、家电、机电等行业和军事领域有着极为广阔的应用前景。
1 国外概况MEMS技术自20世纪80年代末开始受到世界各国的广泛重视,其主要技术途径有3种:(1)以美国为代表的、以集成电路加工技术为基础的硅基微加工技术;(2)以德国为代表发展起来的LIGA 技术;(3)以日本为代表发展的精密加工技术。
1987年,美国UC Berkeley大学发明了基于表面牺牲层技术的微马达,引起国际学术界的轰动,人们看到了电路与执行部件集成制作的可能性,这是MEMS技术的开端。
1988年,美国的一批著名科学家提出“小机器、大机遇”,并呼吁:美国应当在这一重大领域发展中走在世界的前列。
1993年,美国ADI公司采用该技术成功地将微型加速度计商品化,并大批量应用于汽车防撞气囊,标志着MEMS技术商品化的开端。
20世纪90年代,发达国家先后投巨资并设立国家重大项目促进其发展。
2024年微机电系统(MEMS)市场前景分析
2024年微机电系统(MEMS)市场前景分析引言微机电系统(Micro-Electro-Mechanical Systems,简称MEMS)是在微米尺度上集成机械、电子、光学和生物传感器的芯片技术。
近年来,随着科技的快速发展和应用领域的不断扩展,MEMS技术在各个行业中发挥了重要作用。
本文将对MEMS市场的前景进行分析,并探讨其未来发展趋势。
MEMS市场现状目前,MEMS市场已经涵盖了多个领域,包括消费电子、医疗保健、汽车、航空航天等。
在消费电子领域,MEMS技术被广泛应用于智能手机、智能穿戴设备等产品中。
医疗保健领域的MEMS应用包括生命体征监测、药物传输和医疗诊断等。
汽车行业中,MEMS技术可用于汽车安全系统、动力传输和车辆稳定性控制等方面。
此外,MEMS还在无人机、机器人等领域展现出巨大的潜力。
MEMS市场前景1.市场规模持续扩大:随着MEMS技术的成熟和应用领域的扩展,MEMS市场规模将继续扩大。
根据市场研究机构的预测,MEMS市场的年复合增长率将超过10%。
2.5G技术的推动作用:5G技术的快速发展将对MEMS市场产生积极影响。
5G通信需要更高的频率和更宽的频谱,这将加速对MEMS传感器的需求,促进MEMS市场的增长。
3.人工智能的应用:人工智能的快速发展将进一步推动MEMS市场的发展。
MEMS传感器和芯片技术可以提供大量的数据,为人工智能算法提供支持和优化,从而实现更智能化的应用。
4.新兴应用领域的崛起:MEMS技术在新兴应用领域的应用潜力巨大。
例如,MEMS传感器在环境监测、智能家居和农业领域有着广阔的应用前景。
随着这些领域的不断发展,MEMS市场将进一步扩大。
5.创新驱动的竞争加剧:MEMS市场的竞争将更加激烈,创新将成为企业持续发展的关键。
企业需要不断研发新的MEMS产品和应用,以满足市场需求并保持竞争力。
发展趋势1.小型化和集成化:随着技术的进步,MEMS设备将越来越小型化和集成化。
完整版)MEMS传感器行业分析报告
完整版)MEMS传感器行业分析报告MEMS传感器是一种微型机电系统传感器,它利用微加工技术将传感器和微机电系统集成在一起,具有体积小、功耗低、精度高、可靠性强等优点。
MEMS传感器是传统传感器的未来,它已经被广泛应用于手机、汽车、医疗、环保、安防等领域。
二)MEMS传感器市场前景MEMS传感器市场规模不断扩大,预计到2020年将达到250亿美元。
其中,加速度传感器、压力传感器、陀螺仪等是MEMS传感器市场的主要产品。
随着物联网、智能家居、智能穿戴等领域的快速发展,MEMS传感器市场前景广阔。
三)MEMS传感器应用领域MEMS传感器应用领域广泛,包括手机、汽车、医疗、环保、安防等。
在手机领域,MEMS加速度传感器、陀螺仪等已经成为标配,随着智能手机的普及,MEMS传感器市场需求将进一步增加。
在汽车领域,MEMS传感器被广泛应用于车身稳定性控制、安全气囊、车载导航等方面。
在医疗领域,MEMS传感器被应用于医疗设备、生命体征监测等方面。
在环保领域,MEMS传感器被应用于空气质量监测、水质监测等方面。
在安防领域,MEMS传感器被应用于智能门锁、智能监控等方面。
四)MEMS传感器市场竞争格局MEMS传感器市场竞争格局较为分散,主要厂商包括STMicroelectronics、Bosch、InvenSense、Knowles、XXX、Murata等。
其中,STMicroelectronics和Bosch是市场份额最大的两家厂商,占据了MEMS传感器市场的大部分份额。
随着市场竞争的加剧,MEMS传感器厂商将加大技术创新和产品研发力度,以提高产品性能和市场竞争力。
微机电系统(MEMS)是一种小型智能装置,集微型机构、微型传感器、微型执行器以及信号处理和控制电路、接口、通信和电源等于一体。
它是微电子技术和精密机械加工技术相互融合的产物,将微电子与机械融为一体的系统。
MEMS内部结构一般在微米甚至纳米量级,是一个独立的智能系统。
MEMS传感器和智能传感器的发展
MEMS传感器和智能传感器的发展随着科技的不断进步,传感器技术也在不断得到发展和创新。
MEMS传感器和智能传感器作为传感器技术的新兴方向,其在各个领域的应用逐渐增多,为人们的生活和工作带来了许多便利。
本文将重点介绍MEMS传感器和智能传感器的定义和原理,并分析其未来的发展趋势。
1. MEMS传感器MEMS是Micro-Electro-Mechanical Systems的缩写,即微机电系统。
MEMS传感器是一种集成了微机电系统技术的传感器,通常由微型机械部件和电子元件组成。
它利用微型机械部件感知外界环境的变化,并通过电子元件将这些变化转化为电信号。
MEMS传感器在体积小、成本低、功耗小的特点下,具有灵敏度高、响应速度快等优点,可以应用于汽车、医疗、航空航天等多个领域。
2. 智能传感器智能传感器是指将传感器与微处理器、通信模块相结合,实现智能化功能的传感器。
它除了具备传感器的基本功能外,还能够对采集到的数据进行处理和分析,并能够主动与外部设备通信。
智能传感器的出现大大提高了传感器的智能化程度,使得传感器能够更好地服务于人们的生活和工作。
MEMS传感器的工作原理是利用微型机械部件对外界环境的变化进行感知,然后将这些变化转化为电信号输出。
加速度传感器利用微机械重力加速度检测技术感知物体的运动状态,光学传感器利用微小的光学元件感知光信号的变化等。
这些微型机械部件通过微加工工艺制备成簇多结构,使得传感器具有高灵敏度和高精度的特点。
随着微加工技术和材料技术的不断成熟,MEMS传感器的制造工艺得到了极大的改进,传感器的灵敏度和精度得到了大幅提高。
在汽车、手机、医疗等领域,MEMS传感器已经得到了广泛的应用。
未来,随着生物、化工等新兴领域的发展,MEMS传感器将有望在更多领域展现出其强大的应用潜力。
智能传感器在物联网、智能家居等领域的应用已经逐渐增多。
随着人工智能和大数据技术的不断发展,智能传感器在数据处理和通信方面的能力将得到进一步提升。
MEMS传感器研究现状和发展趋势
MEMS传感器研究现状和发展趋势摘要:微型化、集成化及智能化是当今科学技术的主要发展方向。
随着微机电系统(MicroElectroMechanicalSystem,MEMS)和微加工技术的发展,微型传感器也随之迅速发展。
介绍了MEMS传感器概念及种类,并对其研究现状、应用领域进行了分析总结和介绍。
最后,对MEMS传感器的一些发展趋势进行了论述和展望。
关键词:MEMS;传感器;微系统0引言MEMS传感器是采用微电子和微机械加工技术制造出来的新型传感器。
与传统的传感器相比,它具有体积小、重量轻、成本低、功耗低、可靠性高、适于批量化生产、易于集成和实现智能化的特点。
同时,微米量级的特征尺寸使得它可以完成某些传统机械传感器所不能实现的功能。
第一个微型传感器诞生于1962年,至此开启了MEMS 技术的先河[1]。
此后,MEMS传感器作为MEMS技术的重要分支发展速度最快,长期受到美、日、英、俄等世界大国的高度重视,各国纷纷将MEMS传感器技术作为战略性技术领域之一,投入巨资进行专项研究。
随着微电子技术、集成电路和加工工艺的发展,传感器的微型化、智能化、网络化和多功能化得到快速发展,MEMS传感器逐步取代传统的机械传感器,占据传感器主导地位,并在消费电子、汽车工业、航空航天、机械、化工、医药、生物等领域得到了广泛应用。
1MEMS传感器及分类从微小化和集成化的角度,MEMS(或称微系统)指可批量制作的、集微型机构、微型传感器、微型执行器以及信号处理和控制电路,直至接口、通讯和电源等于一体的微型器件或系统[2]。
微机电系统(MEMS)是在微电子技术的基础上发展起来的,融合了硅微加工和精密机械加工等多种微加工技术,并应用现代信息技术构成的微型系统。
是20世纪末、21世纪初兴起的科学前沿,是当前十分活跃的研究领域,涉及多学科的交叉,如物理学、力学、化学、生物学等基础学科和材料、机械、电子、信息等工程技术学科[3]。
传感器产业发展四大趋势和五大建议
传感器产业发展四大趋势和五大建议2015年,全球物联网设备将出现大幅增长。
到2015年,全球联网设备将有49亿件,比2014年增加30%;预计MEMS传感器市场也将进一步成长16%。
我国物联网及传感器产业规模持续扩大,预计2015年,我国物联网整体市场规模将达到7500亿元,同时传感器市场规模有望达到1200亿元以上。
随着市场应用推广,我国产业发展将呈现出四方面发展态势。
一是在技术创新方面,我国在物联网自主技术标准和共性基础能力上将进一步突破,在物联网通用架构、数据与语义、标识和安全等基础技术方面取得进展,在国产传感器产业化生产方面获得提升。
传感器与控制器融合、产品制造与内容服务融合的融合创新步伐不断加快。
二是在产品应用方面,智能产品种类将继续增多,设备与设备之间的交互连接智能化程度越来越高,有望将现有的星形结构扩展到网络结构,将物联网提升到新高度。
企业与市场的利好决定了车联网、智能家居产品及解决方案将大规模上市。
三是在企业发展方面,大企业的物联网平台都已基本成型,小企业加入大企业的生态圈,借力大平台态势出现。
同时,2015年,将有更多的企业和团队通过众筹模式参与到产品的研制生产当中,众筹模式有效拉近了消费者与生产者的距离,众筹平台将推出更多物联网潮品。
四是在政策扶持方面,政策出台向行业应用偏重,物联网的推进内容将会逐渐向具体领域深入,各种行动计划将成为重点。
而在细分行业政策中以主要目标和任务的形式落实物联网应用,将成为物联网政策出台的主要方式。
同时,政策内容中加大力度补齐软硬件自主知识产权短板的态势也将更加明显。
五点建议加快发展我国物联网及传感器产业针对我国物联网及传感器产业的发展,有以下五点建议:一是积极构建物联网及传感器发展生态环境,依托互联网的平台服务以及移动互联网,积极融合产业链各环节,引导消费者参与,拉近产品与市场的距离;二是以智慧城市建设推动公共基础设施和服务系统应用落地,有效地聚集资金、人力以及社会各类资源发挥产业带动效应;三是加大研发力度,完善协同创新体制,真正实现产业技术难点突破,避免同质化竞争;四是以重点领域为突破口,瞄准市场需求广、领域带动效果明显的惯性传感器、环境传感器等产品进行重点投入,鼓励企业并购重组,加快进军高端传感器市场;五是推广成熟应用模式,建立商业模式创新体系,营造商业模式交流环境,拓展物联网增值服务,培育新兴商业模式;六是加快建立并落实信息安全保障体制,加强信息保护技术研发,建立安全风险等级评估体系。
G-sensor概述及常用概念整理【转】
G-sensor概述及常⽤概念整理【转】本⽂对G-sensor进⾏整理,先介绍G-sensor的⼀些基本概念,再具体讲解BOSCH、ST、ADI三家的G-sensor,其中BOSCH的G-sensor重点讲BMA222E,ST的G-sensor重点讲LIS2DH12,ADI的G-sensor具体讲ADXL362。
⼀、G-sensor概述什么是MEMSMEME(Micro-Electro-Mechanical System),微型电⼦机械系统,也叫微机电系统,是指可批量制作的,将微型机构、微型传感器、微型执⾏器以及信号处理和控制电路、直⾄接⼝、通信和电源等于⼀体的微型器件或系统。
可以把它理解为利⽤传统的半导体⼯艺和材料,⽤微⽶技术在芯⽚上制造微型机械,并将其与对应电路集成为⼀个整体的技术。
MEMS传感器的种类繁多,G-sensor是MEMS传感器的⼀种。
MEMS传感器分类什么是G-sensorG-sensor(Gravity sensor),重⼒传感器,⼜名加速度传感器(accelerometer),是能感知加速度⼤⼩的MEMS传感器。
G-sensorG-sensor⼯作原理如图中的模型,⼀个质量块两端通过弹簧进⾏固定。
在没有加速度的情况下,弹簧不会发⽣形变,质量块静⽌。
当产⽣加速度时,弹簧发⽣形变,质量块的位置会发⽣变化。
弹簧的形变量随着加速度的增⼤⽽增⼤。
在弹簧的劲度系统 k 和质量块的质量 m已知的情况下,只要测量出弹簧的形变量,就可以求出系统的加速度。
G-sensor抽象模型G-sensor内部有 finger sets, ⽤来测量产⽣加速度读时质量块的位移。
每⼀个finger set 相当两个电容极板,当有加速度时质量块会产⽣相对运动,⽽位移的变化会导致差分电容的变化。
当然,具体的差分电容检测和计算加速度过程由G-sensor内部完成,我们只需要直接读取其转化后的值即可。
G-sensor输出值也不是直接的加速度值,它的计量单位是通常⽤g表⽰,1g代表⼀个重⼒加速度,即9.8m/s^2。
论微电机系统MEMS以及它的发展趋势
论微电机系统MEMS以及它的发展趋势摘要:微光机电一体化系统简称微系统, 是当今技术发展的前沿领域之一。
微系统技术的发展将大大地促进许多产品或装置微型化、集成化和智能化, 成倍地提高器件和系统的功能密度、信息密度与互连密度, 大幅度地节能降耗, 有广阔的应用领域和市场,这里主要介绍了微机电系统概念、研究的主要领域和目前的应用领域,重点介绍了MEMS加工技术及其分类,最后给出了该技术的展望。
关键词:微系统;研究领域;MEMS;现状及展望 kk1. MEMS的概念1.1 MEMS的概述MEMS是微机电系统(Micro-Electro-Mechanical Systems)的英文缩写。
MEMS是美国的叫法,在日本被称为微机械,在欧洲被称为微系统,它是指可批量制作的,集微型机构、微型传感器、微型执行器以及信号处理和控制电路、直至接口、通信和电源等于一体的微型器件或系统。
MEMS是随着半导体集成电路微细加工技术和超精密机械加工技术的发展而发展起来的,目前MEMS加工技术还被广泛应用于微流控芯片与合成生物学等领域,从而进行生物化学等实验室技术流程的芯片集成化。
MEMS主要包括微型机构、微型传感器、微型执行器和相应的处理电路等几部分,它是在融合多种微细加工技术,并应用现代信息技术的最新成果的基础上发展起来的高科技前沿学科。
完整的MEMS是由微传感器、微执行器、信号处理和控制电路、通讯接口和电源等部件组成的一体化的微型器件系统。
其目标是把信息的获取、处理和执行集成在一起,组成具有多功能的微型系统,集成于大尺寸系统中,从而大幅度地提高系统的自动化、智能化和可靠性水平。
1 .2 MEMS 的显著的特征1)微小与精密。
微机械器件在线度与体积上都很细小, 其尺寸一般在毫米到微米范围内。
微机械进行的操作也是极其微细的。
2)机电合一的系统。
由于它的体积微小且操作精密, 即便是最简单的器件也必须由电信号进行控制, 微机械的输出信息也必须由电子系统进行检测和处理。
MEMS的发展历史与前景
MEMS的发展历史与前景
MEMS(Micro-Electro-MechanicalSystems)是一种利用微机电技术
研发的系统性微观装置。
它是20世纪90年代由美国科学家提出的一种新
兴技术,主要由电子、机械、光学的部件集成而成,广泛应用于重力感应器、气压传感器、光学传感器、磁学传感器、温度传感器、太阳能发电机、压力传感器等许多领域。
MEMS的发展可以追溯到1976年,当时美国加州理工大学(Caltech)教授Richard S. Muller在微电子机械技术(MicroElectro-MechanicalSystems)方面取得突破性进展,设计出了第一台微机械设备“黑匣子”(Black Box)。
此后,MEMS技术在世界各国逐渐获得认可,开
发出了多种不同用途的微机械设备,广泛应用于各行各业。
20世纪80年代,MEMS技术有了更大的发展,采用了新的材料和技术,可以制作出更多类型和规格的微机械系统,用于实现更多新应用。
随着智能手机、微技术和互联网的发展,MEMS技术也进一步发展壮大,走出了实验室,开始推广到各行各业,因此,许多MEMS设备,如重
力感应器、气压传感器、光学传感器和磁学传感器等,都在迅速发展壮大。
MEMS前景
MEMS技术不断发展,拥有着巨大的应用前景。
在智能手机、无人驾
驶的机器人等领域,MEMS技术都发挥着重要作用。
在医疗领域。
2023年mems压力传感器行业概况及现状:中国市场规模突破1000亿元
4. 消费电子领域:随着智能手机、智能家居等消费电子产品的普及,压力传感器在消费电子领域的需求也在不断增长。据统计,2023年,中国消费电子压力传感器市场规模约为250亿元人民币,预计到2025年,这个数字将增长到350亿元人民币。
3. 技术水平:中国压力传感器行业在mems技术方面已经取得了显著进展,但与国际先进水平相比,仍有差距。目前,国内企业主要依靠自主研发和创新来提升技术实力,并积极与国际合作引进先进技术。
1.2023年中国压力传感器市场规模突破1000亿元人民币,同比增长20%
2.mems压力传感器推动中国市场增长
中国压力传感器市场规模
市场概况及现状
1. 市场规模:2023年,中国mems压力传感器市场规模已经突破1000亿元,这一数字比2018年增长了近50%。
2. 竞争格局:目前,中国压力传感器市场主要由国内企业主导,市场份额超过70%。然而,国际知名企业如意法半导体、德州仪器等也在积极布局,市场份额稳步增长。
全球压力传感器市场领导者及市场份额排名20%15%12%8%6%5%
华阳电器、中航光电、航天电器和胜利精密市场份额分别为10%、8%、7%和5%10%8%7%5%
PARTFIVE
05
Development Trends in the Pressure Sensor Industry
压力传感器行业发展趋势
中国MEMS压力传感器市场规模快速扩大500亿1000亿
gsensor用法
gsensor用法G-sensor(重力感应器)是一种具有重力感应特性的传感器,它可以检测外界的重力变化,并输出相应的数据。
由于它的敏感度高,处理速度快,这种传感器应用在许多领域,如汽车安全、移动计算机、体感游戏等。
本文通过介绍G-sensor的技术原理和用法,来阐述它在不同领域的应用以及它的优势。
一、G-sensor技术原理G-sensor采用MEMS(MicroElectroMechanicalSystems)技术,即微机电系统技术。
它是一种集成了多种功能的单片集成电路,具有良好的性能。
G-sensor有三轴传感器,分别检测重力变化在X、Y、Z三个方向上的加速度,它们之间有可控制的时间延迟。
当外界有重力变化时,G-sensor中的三轴传感器会检测到加速度变化并输出传感信号,用于重力偏移的控制。
二、G-sensor的用法1.汽车安全G-sensor在汽车安全领域的应用,主要可以帮助驾驶员判断出车辆的运行状态,包括车辆的运行方向、行驶速度、运行轨迹等。
G-sensor的输出数据可以帮助驾驶员快速掌握车辆的动态,这可以改善减缓发生冲击撞击时车辆的走向,从而有效提高车辆安全。
2.移动计算机G-sensor用于移动计算机,可以用来检测计算机在X、Y和Z 三个方向上的加速度变化,帮助计算机根据加速度的变化而作出适当的反应。
比如在移动计算机上使用G-sensor,可以实现当计算机被移动时,将屏幕内容和输入设备有效地进行自动旋转,以满足驾驶员使用场景的需求;还可以利用其自动检测功能提供与安全车载电子产品相关的智能保护功能,当汽车发生剧烈撞击或弯曲时,G-sensor会自动释放紧急停止信号,以便把驾驶员引走车厢。
3.体感游戏G-sensor在体感游戏领域的应用,是把玩家的动作和视频游戏的运行状态实时回馈给玩家,使游戏节奏得到完美地融合。
通过G-sensor在游戏中记录玩家的动作,将玩家的动作数据和游戏状态实时融合,使玩家的游戏体验更加真实,玩家的游戏表现也得到更加丰富的展现。
MEMS传感器和智能传感器的发展
MEMS传感器和智能传感器的发展MEMS(Micro-Electro-Mechanical Systems)传感器是一种能够将微型电子元件与微型机械结构相结合的传感器技术。
它的出现为传感器技术的发展带来了巨大的变革。
智能传感器是MEMS传感器的一种发展变种,它在MEMS传感器的基础上增加了处理和通信功能,使得传感器能够更好地与外部系统进行交互和数据处理。
MEMS传感器的发展可以追溯到20世纪90年代初。
当时,人们开始探索如何将微型电子元件与微型机械结构相结合,以实现更小、更敏感的传感器。
MEMS传感器具有体积小、重量轻、功耗低、响应速度快等优点,可以应用于各种领域,如汽车、医疗、消费电子等。
随着制造技术的不断进步,MEMS传感器的性能不断提升,价格不断下降,应用范围也不断扩大。
智能传感器是MEMS传感器的一种发展变种,它在MEMS传感器的基础上增加了处理和通信功能。
智能传感器可以对采集到的数据进行处理和分析,并将结果传输给外部系统。
智能传感器的出现使传感器能够更好地与外部系统进行交互和数据处理,为用户提供更多的功能和服务。
智能传感器可以将采集到的数据上传到云端进行分析,从而实现更高级的功能,如健康监测、运动跟踪等。
MEMS传感器和智能传感器的发展离不开制造技术的进步。
随着制造技术的不断进步,MEMS传感器的尺寸越来越小,性能越来越好。
目前,MEMS传感器的尺寸已经缩小到亚微米级别,而且还在不断地进一步缩小。
MEMS传感器的制造成本也在不断降低,使得它们可以大规模应用于各个领域。
智能传感器的发展则离不开处理和通信技术的进步。
现在,处理和通信芯片的性能不断提升,功耗不断降低,使得智能传感器能够更好地实现数据处理和通信功能。
MEMS传感器和智能传感器的发展对社会和经济带来了巨大的影响。
它们的出现使得各个领域的设备变得更加智能化和便捷化。
在汽车领域,MEMS传感器和智能传感器可以实现车辆的自动驾驶、智能交通系统等功能。
重力传感器(G-sensor)原理与应用
重力传感器(G-sensor)原理与应用
随着Wii游戏主机的热销,电子产业也开始注意起MEMs(微机电系统)的应用及市场需求,越来越多的产品需要加速度动能侦测,如游戏主机。
因为加入加速度动能侦测(G-Sensor)的功能,随着身体的摆动来操作游戏,更能够有身歷其境的感觉。
当然G-Sensor的应用不仅于此,也可以应用在手机上,如HTC的Touch Diamond就是很好的例子,透过内建的G-Sensor让手机在浏览照片时可以随着机身直立或横放自动调整图片位置,也可以内建于笔记型电脑中,侦测笔电机身的水平或是高度落差,当到达一定程度时自动将磁头与碟盘分离,藉此保护硬碟。
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直接数字输出,电漂移和热噪声影 响小
工艺复杂
隧穿式
隧穿电流变化
极高的灵敏度
低频噪声大,必须闭环工作,重复性,一致性差
热对流式
热对流效应
结构和读出电路简单
响应较慢,线性工作范围小,受温度影响大
现多采用电容式进行设计
电容式原理
运动导致电容变化
多采用梳齿形结构,电 容与位移线性度最好
C
A
dx
性能指标
市场化方向
MEMS麦克风 MEMS惯性传感器 MEMS压力传感器 MEMS其他器件
MEMS麦克风
Байду номын сангаас
MEMS惯性传感器
MEMS压力传感器
企业现状
公司名称 歌尔声学 瑞声科技 无锡美新 上海深迪 苏州明皜 水木智芯 江苏多维 矽睿半导体 上海芯敏 无锡感芯 方向 MEMS麦克风 MEMS麦克风 MEMS惯性传感器 MEMS惯性传感器 MEMS惯性传感器 MEMS惯性传感器 MEMS惯性传感器 MEMS惯性传感器 MEMS压力传感器 MEMS压力传感器 产品 麦克风 麦克风 磁传感器,加速度计 陀螺仪 加速度计 陀螺仪 磁传感器 加速度计、陀螺仪 压力传感器 压力传感器
国内MEMS的现状
MEMS研发机构具备相当的规模
国内不同层次的MEMS实验室超过100个 研究内容丰富,涉及领域广泛 停留在理论层面,缺乏量产实践经验 MEMS复合人才还有待开发 市场需求巨大,国产化要求强烈 政府加大对MEMS产业支持力度 MEMS初创公司雨后春笋 加工平台逐步完善:实验线、中试线、代工厂
MEMS产业化初现端倪
研究现状
高校研究所 复旦大学 北京大学 清华大学 上海交大 东南大学 西安交大 哈工大 上海微系统所 电子科技集团13所 电子科技集团26所 中科院声学所 研究方向 MEMS压阻方面 深槽刻蚀技术,加工工艺 系统集成,微泵,测量 LIGA研究 MEMS CAD MEMS压电方面 电化学腐蚀 加工工艺,测试 MEMS热对流式方面 MEMS压电方面 MEMS声学方面
G-sensor的应用领域
原理分类
名称 原理 优势 劣势 压阻式 压阻效应 读出电路非常简单 压敏电阻制作难度大,温度系数大,灵敏度不高
压电式
压电效应
结构简单
无法测直流,温度系数较大
电容式
运动导致电容变 化 运动导致频率变 化
敏感器件制作简单,不受温度影响
读出电路复杂,易受寄生参数影响,非线性
谐振式
MEMS加速度计(G-Sensor)
G-Sensor即重力传感器,它能感知到加速力 的变化,加速力就是当物体在加速过程中作用 在物体上的力,比如晃动,跌落,上升,下降 等各种移动变化都能被G-sensor转化成电信号。 G-Sensor是MEMS加速度计的一种。用 g(1g=9.8m/s² )来衡量加速度的大小。 消费类产品,特别是手机和平板电脑上一般都 是用的是Low g sensor产品。
核心技术
XYZ三轴MEMS架构的选择 ∑△ ADC如何精度测量加速度 工艺提高成品率
厂商和对应型号分析
2012年手机中MEMS器件的市场成熟度
厂商和对应型号分析
德州仪器、意法半导体、惠普和博世的营收均超过7亿美元,属于第一阵营—— MEMS市场领先者。其他25个MEMS公司营收从5000万美元到3亿美元不等。
厂商和对应型号分析
G-sensor各厂家代表型号
注: LIS35DE,ADXL345,MMA7455L都是脚位兼容的!
市场分析和策略
可先定位设计开发Low g sensor,采用电容式原理, 并且采用跟随策略。 原因:
Low g sensor主要面对消费类市场,特别是手机,平板电脑 市场,可先定位中,低端国内智能机市场。 Low g sensor被国外大厂垄断,国内产品不成熟。 电容式原理是现在MEMS的设计主流,且MEMS制造简单, 只是读出电路要下功夫。 采用跟随策略,选取一款市面上主流的芯片为设计蓝本,做 到pin to pin兼容,可以很快打开市场。
注: www.mems.me网站关于MEMS的信息比较专业。
谢谢指导!
苏州敏芯
北京青鸟元芯 无锡纳微
MEMS压力传感器
MEMS压力传感器 MEMS压力传感器
压力传感器
压力传感器 压力传感器
代工现状
研发线: 苏州纳米所,上海微系统所 中试线:苏州中试平台,淄博中试平台 代工线:中芯国际,上海先进,华润上华 封装线:上电科技,通富微电,华天科技,晶 方半导体
MEMS现状和G-sensor规划
-牛鑫
目录
MEMS的概念 国内MEMS的现状
研究现状 市场化方向 企业现状 代工现状 原理分类 性能指标 核心技术
MEMS加速计(G-Sensor)
各厂家和对应型号分析 市场分析和策略
MEMS的概念
MEMS是微机电系统(Micro-Electro-Mechanical Systems)的英文缩写。它是指可批量制作的,集微型机 构,微型传感器,微型执行器以及信号处理和控制电路, 直至接口,通信和电源等于一体的微型器件和系统。
轴数(Axis):X,Y,Z轴 满量程:可以测量的最大加速度值,比如±2g,±6g 分辨率:可以检测到的最小加速度的变化值,比如12bit ADC的满 量程±2g,分辨率为4000mg/2¹=1mg ² 0g偏差值(Voff):指当器件受到的加速度为0时,器件输出的加速 度值 0g偏差值温度系数(TCoff):0g输出对温度的稳定性,比如 0.2mg/℃ 灵敏度(So):器件的增益,通过施加1g加速度在器件上测量输出 值来取得 灵敏度温度系数(TCSO):指灵敏度对温度的稳定性,比如 TCSO=±0.01%/℃ 抗冲击性:传感器所能承受的最大加速度,还必须知道持续时间