干货:有关MEMS的最详细介绍

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mems成像原理

mems成像原理

mems成像原理一、mems技术简介1.1 mems概念mems(Microelectromechanical Systems,微电子机械系统),是指微小尺寸、集成、多功能、微机械和电子系统的总称。

1.2 mems特点-微小化:mems器件典型尺寸为纳米至毫米级别。

-低功耗:由于尺寸小,需要很低的能量输入。

-低成本:mems器件使用标准的半导体工艺制造,可大量批量生产,降低成本。

-高灵敏度:由于尺寸小,响应速度快,对微小变化敏感度高。

-自驱动性:mems器件具备自驱动的能力,不需要外部能源。

二、mems成像原理2.1 mems成像的定义mems成像是一种利用mems技术实现的图像采集和处理技术,通过对微小物体的探测、观测和获取微细图像来实现特定的目标。

2.2 mems成像的应用领域-医疗领域:用于医学影像的采集和处理。

-工业领域:用于仪表、无损检测等领域。

-安全监控领域:用于视频监控和图像识别。

2.3 mems成像的基本原理mems成像的基本原理是通过微小的光学系统收集图像信息,经过微小光学元件处理和转换,最终得到高清晰度的图像。

2.4 mems成像的工作流程1. 光学模块:利用微小的透镜、光栅等元件收集并聚焦光线。

2. 传感器模块:利用微小的传感器感知光线的强弱和颜色。

3. 信号处理模块:对传感器采集到的信号进行处理和放大。

4. 输出模块:将处理后的信号转换成可视化的图像输出。

三、mems成像技术的优势3.1 尺寸小mems成像技术利用微小的光学系统,使得传感器尺寸变小,可以实现更为精细的成像。

3.2 数据处理能力强mems成像技术借助于信号处理模块,对传感器采集到的数据进行处理和放大,提高了成像的清晰度和图像的质量。

3.3 系统集成度高mems成像技术通过微小光学元件的集成,实现了传感器、光学和信号处理等功能的一体化,减少了系统的复杂性和体积。

3.4 具备自驱动能力mems成像技术中的mems器件具备自驱动的能力,不需要外部能源,降低了系统的功耗和维护成本。

一文读懂MEMS传感器(必须收藏)

一文读懂MEMS传感器(必须收藏)

一文读懂MEMS传感器(必须收藏)导语:传感器发展到今天,小型化、智能化、集成化,已经是升级换代的必由之路。

今天,我们来为大家介绍一下传感器家族的mini型产品——MEMS传感器。

什么是MEMS传感器?MEMS的全称是微型电子机械系统(Micro-ElectroMechanical System),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、通信和电源等集成于一块或多块芯片上的微型器件或系统。

而MEMS传感器就是采用微电子和微机械加工技术制造出来的新型传感器。

MEMS是用传统的半导体工艺和材料,以半导体制造技术为基础发展起来的一种先进的制造技术,学科交叉现象极其明显,主要涉及微加工技术,机械学/固体声波理论,热流理论,电子学、材料、物理学、化学、生物学、医学等等。

经过四十多年的发展,已成为世界瞩目的重大科技领域之一。

加工工艺:MEMS技术基于已经相当成熟的微电子技术、集成电路技术及其加工工艺。

它与传统的IC工艺有许多相似之处,如光刻、薄膜沉积、掺杂、刻蚀、化学机械抛光工艺等,但是有些复杂的微结构难以用IC 工艺实现,必须采用微加工技术制造。

微加工技术包括硅的体微加工技术、表面微加工技术和特殊微加工技术。

体加工技术是指沿着硅衬底的厚度方向对硅衬底进行刻蚀的工艺,包括湿法刻蚀和干法刻蚀,是实现三维结构的重要方法。

表面微加工是采用薄膜沉积、光刻以及刻蚀工艺,通过在牺牲层薄膜上沉积结构层薄膜,然后去除牺牲层释放结构层实现可动结构。

除了上述两种微加工技术以外,MEMS制造还广泛地使用多种特殊加工方法,其中常见的方法包括键合、LIGA、电镀、软光刻、微模铸、微立体光刻与微电火花加工等。

应用材料:硅基材料:大部分集成电路和MEMS的原材料是硅(Si),这个神奇的VI族元素可以从二氧化硅中大量提取出来。

而二氧化硅是什么?说的通俗一点,就是沙子。

沙子君在经历了一系列复杂的加工过程之后,就变成了单晶硅,长这个样子:这个长长的大柱子,直径可以是 1 inch (2.5 cm) 到 12 inch (30 cm),被切成一层层500 微米厚的硅片(英文:wafer,和威化饼同词),长这个样子:采用以硅为主的材料,电气性能优良,硅材料的强度、硬度和杨氏模量与铁相当,密度与铝类似,热传导率接近钼和钨。

MEMS的原理及应用

MEMS的原理及应用

MEMS的原理及应用前言微机电系统(Micro Electro-Mechanical Systems,MEMS)是一种将微米尺度的机械元件和微电子元件集成在一起的技术。

它结合了机械学、电子学和计算机科学等领域的知识,广泛应用于各个领域。

本文将介绍MEMS的原理及其在不同领域的应用。

MEMS的原理MEMS的核心原理是利用微米尺度的机械结构来感知和操控物理量。

这些微米尺度的结构通常由硅或其他材料制成,并且与电子元件集成在一起。

MEMS器件利用微机械结构的运动或变形来实现各种功能。

下面是一些常见的MEMS原理:1.微加工技术:MEMS器件通常是通过光刻和微加工技术制作的。

这些技术允许制造出微米级别的机械结构和电子元件。

2.机械传感器:MEMS器件中最常见的一类是机械传感器,用于感知物理量如压力、加速度、温度等。

典型的机械传感器包括压力传感器、加速度传感器和陀螺仪等。

3.微操控器件:除了传感器,MEMS还包括微操控器件,用于操控物理量如运动、振动等。

例如,微镜头用于手机的自动对焦功能就是一种微操控器件。

4.集成电子元件:最重要的一点是,MEMS器件通常与集成电子元件一起工作。

传感器通过电子元件将感知到的物理量转化为电信号,而操控器件则接收电信号并操控相应的物理量。

这种集成使得MEMS器件具有高度的智能化和自动化能力。

MEMS的应用MEMS技术在各个领域都有广泛的应用。

下面列举了几个典型的应用领域:1. 电子设备•手机:MEMS技术使得手机具备了更多的功能,如自动对焦摄像头、陀螺仪和加速度传感器等。

•智能手表:智能手表中的MEMS技术可以实现计步器、心率监测和气压计等功能。

•耳机:MEMS技术可以用于制作微型麦克风和降噪器,提高音质和通话质量。

2. 医疗领域•生物传感器:MEMS技术可以用于制作微型生物传感器,实现疾病的早期诊断和监测。

•药物传递系统:利用MEMS技术,可以制作微型药物传递系统,实现精确的药物控制和释放。

MEMS介绍

MEMS介绍

MEMS陀螺仪
Contents
1.MEMS的介绍
2.陀螺仪的介绍
3.MEMS陀螺仪的介绍
4.MEMS陀螺仪在iPhone4中应用
5. MEMS陀螺仪的现状
一 MEMS的介绍与应用
1.MEMS简介
MEMS(Microelectromechanical Systems) 是指集微型传感器、执行器以及信号 处理和控制电路、接口电路、 通信和电源于一体的微型机电系统。 MEMS是微机电系统的缩写。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。
三 MEMS陀螺仪的介绍
• 1.MEMS陀螺仪(gyroscope)
• 陀螺仪能够测量沿一个轴或几个轴运动的角速, 是补充MEMS加速计功能的理想技术。组合使用 加速计和陀螺仪这两种传感器,可以跟踪并捕捉 三维空间的完整运动,为用户提供现场感更强的 用户使用体、精确的导航系统以及其它功能。 • 工作原理: MEMS陀螺仪是利用科里奥利力,即 旋转物体在有径向运动时所受到的切向力。
五 MEMS陀螺仪的现状
• 虽然手机汽车方面可能用到,但毕竟是高端产品才有, 所以MEMS陀螺仪在我们的生活中并不常见,也不熟悉 。 • 据了解,这种传感器的核心技术还是被外国垄,我们国 家的技术不发达。如果外国的军事武器都装备这种传感 器,可能是对中国的军事力量一种沉重的打击,在以科 技技术是第一生产力也是综合国力的第一体现的环境, 努力提高科技技术是很必要的。
• 三轴陀螺仪
三轴陀螺仪MEMS结构。从左到右分 别是X, Y和Z轴,它们设计在一个晶片 上,同时用微机械技术加工出来。

微电子机械系统MEMS概述

微电子机械系统MEMS概述

MEMS概述孙舒畅生物与农业工程学院45090120一,MEMS的含义MEMS是英文Micro Electro Mechanical systems的缩写,即微电子机械系统。

微电子机械系统(MEMS)技术是建立在微米/纳米技术(micro/nanotechnology)基础上的21世纪前沿技术,是指对微米/纳米材料进行设计、加工、制造、测量和控制的技术。

它可将机械构件、光学系统、驱动部件、电控系统集成为一个整体单元的微型系统。

这种微电子机械系统不仅能够采集、处理与发送信息或指令,还能够按照所获取的信息自主地或根据外部的指令采取行动。

它用微电子技术和微加工技术(包括硅体微加工、硅表面微加工、LIGA和晶片键合等技术)相结合的制造工艺,制造出各种性能优异、价格低廉、微型化的传感器、执行器、驱动器和微系统。

二,MEMS的特点1)微型化:MEMS器件体积小、重量轻、耗能低、惯性小、谐振频率高、响应时间短。

2)以硅为主要材料,机械电器性能优良:硅的强度、硬度和杨氏模量与铁相当,密度类似铝,热传导率接近钼和钨。

3)批量生产:用硅微加工工艺在一片硅片上可同时制造成百上千个微型机电装置或完整的MEMS。

批量生产可大大降低生产成本。

4)集成化:可以把不同功能、不同敏感方向或致动方向的多个传感器或执行器集成于一体,或形成微传感器阵列、微执行器阵列,甚至把多种功能的器件集成在一起,形成复杂的微系统。

微传感器、微执行器和微电子器件的集成可制造出可靠性、稳定性很高的MEMS。

5)多学科交叉:MEMS涉及电子、机械、材料、制造、信息与自动控制、物理、化学和生物等多种学科,并集约了当今科学技术发展的许多尖端成果。

MEMS发展的目标在于,通过微型化、集成化来探索新原理、新功能的元件和系统,开辟一个新技术领域和产业。

MEMS可以完成大尺寸机电系统所不能完成的任务,也可嵌入大尺寸系统中,把自动化、智能化和可靠性水平提高到一个新的水平。

mems的主要构成

mems的主要构成

mems的主要构成MEMS(Micro-Electro-Mechanical Systems)是一种集成了微电子技术、微机械技术和微加工技术的微型化系统。

它由微小的电子元件和机械元件组成,通常包括以下主要构成部分:1. 传感器(Sensors): MEMS中的传感器是用于检测、测量和感知环境变量的部件。

常见的MEMS传感器包括加速度计、陀螺仪、压力传感器、温度传感器等。

这些传感器可以将物理量转换为电信号,用于监测和控制。

2. 执行器(Actuators):执行器是MEMS系统中的动态元件,用于响应传感器的信息并执行相应的动作。

例如,微型电机、微型阀门和微型振动器等。

执行器通过电信号、热能或其他形式的能量输入,产生机械运动或其他控制行为。

3. 微处理器(Microprocessor):微处理器是MEMS系统的智能部分,用于处理和分析传感器采集的数据,并根据需要控制执行器。

微处理器通常集成在MEMS芯片中,使得MEMS能够实现更为复杂的功能。

4. 微机械结构(Micro-Mechanical Structures):MEMS的微机械结构是由微小的机械元件组成的,例如梁、弹簧、振膜等。

这些结构通过微加工技术制造,并在MEMS设备中执行特定的机械功能。

5. 封装和封装材料:MEMS芯片通常需要封装以保护其内部结构,同时提供连接和通信的接口。

封装材料必须对外部环境具有适当的耐受性,并保障MEMS内部的稳定性。

6. 通信接口:对于需要与外部系统通信的MEMS设备,通信接口是必不可少的。

这可能涉及标准的数字通信协议,例如I2C、SPI 或UART等,以及无线通信技术,如蓝牙或射频识别(RFID)等。

MEMS技术的发展使得微小尺寸的机电系统得以实现,从而为传感器、执行器和控制器的集成提供了可能。

这种集成化的设计使得MEMS能够在广泛的应用领域发挥作用,包括汽车、医疗、通信、消费电子等。

mems的基本工作原理

mems的基本工作原理

mems的基本工作原理MEMS,听起来是不是有点高大上?其实它就是“微机电系统”的缩写。

想象一下,微小的机械和电子元件一起跳舞,嘿,就是这么神奇!MEMS的基本工作原理,其实就是利用微小的结构和传感器来感知、操作和控制各种环境因素,简单来说,就是把大脑放在小小的芯片里。

你知道吗?这些小家伙们就像我们的手指头,能够感知温度、压力、加速度等等,简直厉害得不行。

说到MEMS,大家可能首先想到的就是那些在手机里用得飞起的传感器。

每当你把手机横着拿,画面瞬间转变,那就是MEMS的功劳。

小小的加速度计在不停地感知你的手机角度,迅速做出反应,简直像个小精灵,灵敏得让人惊叹。

还有更酷的,像是那些智能手表、运动追踪器,都在用MEMS来监测你的步伐、心率,嘿,这些都是小小的MEMS在背后默默奉献,真的是为科技增添了不少光彩。

再说说这些微小元件的制造过程,听起来可能有点复杂,但其实它们的制造工艺就像做蛋糕一样,需要精确的配比和步骤。

制造商会在硅片上进行光刻,这就像在硅片上画图,接着通过刻蚀、沉积等步骤,逐步形成我们需要的微小结构。

整个过程细致入微,就像是在做一个精美的手工艺品,谁敢小觑这其中的艺术呢?哦对了,MEMS还广泛应用于汽车行业哦!比如说,你坐在车里,突然发现车子在转弯的时候会自动调整,这可不是魔法,而是MEMS加速度计在“帮忙”呢。

它们能够实时感知车辆的动态变化,帮助驾驶员保持稳定,简直是开车的小助手。

再比如,气囊的启用也是靠这些传感器的反应,保护你的安全,真是“英雄救美”!说到MEMS的优点,那可是数不胜数。

它们体积小巧,能量消耗低,轻松适应各种设备,真是无处不在。

就像那个你总在包里翻找的多功能工具,什么都有。

MEMS的成本相对较低,这让许多科技产品得以普及,人人都能享受到科技带来的便利。

它们的响应速度快,简直是一秒钟的事情,真是快得让人眼花缭乱。

MEMS也不是完美无瑕的,偶尔也会有些小问题,比如说灵敏度不够,或者在极端环境下表现不佳。

MEMS基本常识

MEMS基本常识

一、MEMS基本常识1、MEMS的特征尺寸范围1um~1mm2、MEMS的本质特征——小型化、微电子集成、批量制造3、摩尔定律——集成电路芯片的集成度每三年提高4倍,而加工特征尺寸缩小根号2倍4、Accelerometer(加速度计);Near field microscopy(近场显微镜);Resonant sensor(谐振传感器)5、MEMS技术的构成:微制造、微器件和微系统6、半导体中两种自由载流子:电子和空穴7、单晶硅单位晶体中原子总数:188、单晶硅常用于MEMS衬底材料,其应用普遍性主要的原因是什么?它的力学性能稳定,并且可被集成到相同衬底的电子器件上。

硅几乎是理想的结构材料。

它的熔点为1400摄氏度。

它的热膨胀系数比钢小八倍。

最重要的是,硅在事实上没有迟滞,因此是理想的传感器和致动器的理想候选材料。

9、MEMS中的核心元件一般包括哪两个部分:传感器和信号传输单元10、就微系统而言,化学性能最稳定的材料是碳化硅;最便宜的热和电绝缘材料是二氧化硅11、哥氏效应、Sagnac效应:哥氏效应:质点作圆周运动的同时也作径向运动或圆周运动时,会产生一个分别垂直于这两轴方向的作用力,叫做哥氏力。

哥氏力的大小为F=2mwuSagnac效应:将同一光源发出的一束光分解为两束,让它们在同一个旋转环路内沿相反方向循环行一周后会合,产生相位差发生干涉。

二、微传感器与微执行器1、传感器的基本工作原理是:将一种能量信号转换为另一种能量信号;执行器的基本工作原理是:通过机电转换结构将电学控制信号转化为机械动作。

2、传感器中力-电转换机理通常有压阻式、电容式、谐振式、隧道式、压电式3、测量微压力传感器中薄膜的变形方法:电子方法4、微传感器按传感机理分:压阻、压电、隧道、电容、谐振、热对流;按物理参数分类:力(加速度/压力/声)、热(热电偶/热阻)、光(光电类)、电磁(磁强计)、化学和生物医学(血糖/电容化学/化学机械)5、利用半导体光电导效应可制成光敏电阻,其基本原理是:辐射时半导体材料中的电荷载流子(包括电子和空穴)的增殖使其电阻率发生变化6、隧道电流敏感原理:在距离十分接近的隧道探针与电极之间加一个偏置电压,当针尖和电极之间的距离接近纳米量级时,电子就会穿过两者之间的势垒,形成隧道电流。

mems概念 -回复

mems概念 -回复

mems概念-回复“mems概念”是指微机电系统(Micro-Electro-Mechanical Systems)的缩写,是一种将微观尺度的电子技术、机械工程和传感器技术相结合的技术及应用领域。

本文将分为以下几个部分对“mems概念”进行详细介绍。

第一部分:mems的概述Micro-Electro-Mechanical Systems(MEMS),又称为微机电系统,是一种集成微小电子器件、机械结构以及传感器等元件于一体的技术。

其工作原理是利用半导体制造工艺和微纳米加工技术,将微小尺寸的机械系统与电子系统结合在一起,形成了一个具有自主感知、控制和执行功能的系统。

第二部分:mems的组成和原理mems由微小的机械结构、电子元件、传感器和通信接口等组成。

其中,微小的机械结构包括微机械臂、微机械电机、微弹簧等,它们通过微纳米加工技术制造而成。

电子元件包括处理器、存储器、电源等,用于控制微机械系统的运动和执行功能。

传感器用于感知外界的物理和化学变量,例如温度、压力、光线等。

通信接口用于与外界进行数据交互和通信。

mems的工作原理是通过电子和机械之间的相互作用,实现信号的感知、控制和执行。

当外界物理或化学变量改变时,传感器将信号转换为电信号,并通过通信接口传输给处理器。

处理器根据接收到的信号,计算出相应的控制信号,并送达给微机械系统。

微机械系统根据控制信号进行运动和执行相应的功能。

第三部分:mems的应用领域mems技术具有广泛的应用领域,包括但不限于以下几个方面:1. 传感器:mems传感器广泛应用于汽车、智能手机、医疗设备等各种领域,用于测量和感知环境中的物理和化学参数,例如温度、压力、加速度等。

2. 生物医学:mems在生物医学领域被用于制造微型药物输送系统、生物传感器和微型手术工具,为医学诊断和治疗提供了新的手段和工具。

3. 光学:mems技术在光学领域用于制造微型光学元件,例如显示器中使用的微型投影仪和光学陀螺仪。

半导体应变片 mems

半导体应变片 mems

半导体应变片 mems
半导体应变片(MEMS)是一种微型机电系统,由微电子和微机械结合而成,用于测量和控制物理量。

它通常由半导体材料制成,并具有微小的尺寸和高度集成的特点。

半导体应变片利用半导体材料的特性,通过应变效应来测量压力、力、振动、加速度等物理量。

其工作原理是通过将应变片固定在测量物体上,当物体受到外力作用时,应变片会发生形变,进而改变其电阻、电容或震动频率等性质,从而实现对物理量的测量。

半导体应变片具有灵敏度高、响应速度快、体积小、功耗低等优点,广泛应用于汽车、航空航天、医疗、智能手机等领域。

例如,在汽车领域,半导体应变片可用于测量轮胎压力、引擎油位等,以提高车辆的安全性和性能。

半导体应变片是一种微型传感器,利用半导体材料的应变效应来测量物理量,具有广泛的应用前景。

对mems的认识

对mems的认识

对mems的认识
MEMS(微电子机械系统)是指微观尺度上的机械、电子、光学、磁
学等多学科技术的集成体系。

MEMS技术的主要特点是具有尺寸小、
重量轻、功耗低、响应速度快、集成性强的优点。

目前,MEMS技术
已经得到广泛应用,包括加速度计、姿态传感器、压力传感器、物理
传感器、生物传感器等领域。

MEMS技术在传感器领域具有广泛的应用,作为一种非常重要的无源
传感器,其应用领域十分广泛。

MEMS传感器适用于各种环境,其应
用领域包括汽车电子、医疗电子、工业控制和无线通讯等领域。

与传
统的机械传感器相比,MEMS传感器不仅能够提供更高的灵敏度,还
可以在体积小、功耗低的情况下提供可靠的数据。

MEMS技术不仅仅适用于传感器领域,在微型化系统方面也有广泛的
应用。

MEMS设备可以用来制作微型电机、马达、音响、光学元件等,可以广泛应用于通信、消费电子、医疗、环境保护和能源等领域。

此外,MEMS技术还可以用于微型机器人和仿生学方面的研究。

MEMS技术的发展还面临着许多挑战。

例如,MEMS制造过程中需要使用非常高的技术,如深刻的蚀刻和微影技术,这些技术需要非常高
的制造工艺。

此外,MEMS制造中的质量控制也是一个重要的挑战。

MEMS制造过程中的质量控制需要非常高的精度和工艺,并且需要实现高效率的生产。

总之,MEMS技术是一项十分重要的技术,具有极高的潜力。

在未来的发展中,随着技术的不断进步和应用领域的不断扩大,MEMS技术的应用将更加广泛。

随着MEMS技术的发展,我们将看到更多更强大的MEMS设备的出现。

压力传感器MEMS简介演示

压力传感器MEMS简介演示

,且制造工艺复杂。
03
压电式
利用压电晶体感受压力,将压力转化为电压或电荷变化,输出电信号。
具有灵敏度高、响应速度快、体积小等优点,但易受温度和湿度影响,
且制造工艺复杂。
压力传感器的应用场景
工业控制
用于生产过程中的压力控制、 气体分析等。
汽车电子
用于汽车发动机控制、刹车系 统等。
医疗设备
用于血压、呼吸等生理参数的 监测。
谐振式MEMS压力传感器
利用谐振腔的谐振频率变化感应压力,具有高精 度和稳定性好的特点,适用于高端应用和工业过 程控制。
MEMS压力传感器制造工艺流程
制造工艺流程
MEMS压力传感器制造涉及微机械 加工、微电子加工、光电子加工等技 术,包括硅片加工、薄膜加工、掺杂 、光刻、腐蚀等工艺步骤。
制造材料
MEMS压力传感器制造常用的材料包 括单晶硅、多晶硅、玻璃、聚酰亚胺 等,不同材料适用于不同的应用场景 和性能要求。
医疗压力传感器应用案例
总结词
医疗领域是MEMS压力传感器的另一个重要应用领域,主要 用于监测血压、呼吸和内压等。
详细描述
在医疗领域,MEMS压力传感器主要用于监测人体的生理参 数,如血压、呼吸和内压等。这些传感器能够实时监测患者 的生理状态,为医生提供准确的数据参考,有助于诊断和治 疗。
工业过程控制压力传感器应用案例
总结词
工业过程控制是MEMS压力传感器的另一个应用领域,主要用于控制和监测工业生产过程中的各种气体和液体压 力。
详细描述
在工业过程控制中,MEMS压力传感器主要用于检测和控制各种气体和液体的压力,如空气、燃气、蒸汽、水等 。这些传感器能够实时监测压力变化,确保工业生产过程的稳定性和安全性。

MEMS知识概况总结

MEMS知识概况总结
MEMS 传感器现状及应用 王淑华
6
压力传感器是影响最为深远且应用最广泛的 M EM S 传感器 , 其性能由测量 范围 、 测量精度 、 非线性和工作温度决定 。从信号检测方式划分 , M EMS 压力传感器可分为压阻式 、电容式和谐振式等 ;从敏感膜结构划分 , 可分为圆形 、 方形 、 矩形和 E 形等 。硅压力传感器主要是硅扩散型压阻 式压力传感器 , 其工艺成熟 , 尺寸较小 , 且性能优异 , 性价比较高 。
9
2. pH(3%)变化曲线
2.2 寿命性实验-pH变化
12.5
1
2
3
12.0
4
A
B
11.5
pH的变化
11.0
10.5 0h
6h
18h
24h
48h
72h
时间/ h
10
3.密度变化
2.3 寿命性实验-密度变化
0h
24h
72h
1
1.058 1.029 1.015
2
1.042 1.008 0.997
3
7
1. 质量变化曲线
0 -5 -10
2.1 寿命性实验-质量变化
1 2 3 4 A B
重量的减少/ g
-15
0h
6h
18h
24h
48h
72h
时间/ h
8
2.2 寿命性实验-pH变化
2. pH(3%)变化
0h
6h
18h
24h
48h
72h
1
11.54 11.65 11.52 11.48 11.42 11.37
加热72h后,分别测1、2、A、B四种去胶液对铝的腐蚀性。(3和4对已 经证明铝有腐蚀)

mems传感器分类及原理

mems传感器分类及原理

MEMS传感器有多种分类,包括MEMS陀螺仪、MEMS加速度计、MEMS压力传感器和MEMS麦克风等。

这些传感器的工作原理各不相同,以下是MEMS传感器的分类及原理:
1. MEMS陀螺仪:陀螺仪是测量角速率的重要器件,主要用于导航定位、姿态感知、状态监测、平台稳定等应用领域。

其核心是一颗微机械(MEMS)芯片和一颗专用控制电路(ASIC)芯片。

MEMS 陀螺仪的工作原理基于科里奥利(Coriolis)效应,通过测量质量块在驱动电路控制下高速震荡时发生的横向位移实现对角速率的测量。

2. MEMS加速度计:用于感知物体运动的线加速度。

其核心是一颗微机械(MEMS)芯片和一颗专用控制电路(ASIC)芯片。

其工作原理是通过测量物体运动时的加速度引起的惯性力,进而得出物体的运动状态。

3. MEMS压力传感器:主要分为电容式和电阻式,用于测量压力。

其核心结构是薄膜元件,当受到压力时,薄膜变形导致电性能(电阻、电容)改变,从而可以计算受到的压力。

4. MEMS麦克风:通过测量声音产生的声压变化来将声压信号转换为电信号。

总的来说,MEMS传感器的核心工作原理是基于物理效应的微小变化来感知外部信息,并将其转换为电信号。

不同类型传感器在结构和工作原理上有所差异,但都具备小型化、高集成、低成本的优势。

mems惯导原理

mems惯导原理

mems惯导原理
摘要:
1.MEMS 惯导简介
2.MEMS 惯导原理
3.MEMS 惯导的应用
4.MEMS 惯导的发展前景
正文:
【MEMS 惯导简介】
MEMS(Micro Electro Mechanical Systems,微电子机械系统)惯导,即微电子机械系统惯性导航,是一种利用微电子技术制作的惯性导航系统。

MEMS 惯导主要由微机械结构和微电子器件组成,具有体积小、质量轻、功耗低、精度高等特点,被广泛应用于航空、航天、军事、汽车等领域。

【MEMS 惯导原理】
MEMS 惯导原理主要基于牛顿运动定律,通过测量载体在三个正交方向上的角速度和线加速度,来计算载体的姿态和位置信息。

具体来说,MEMS 惯导通过微机械结构(如陀螺仪和加速度计)来感知载体的运动状态,并将这些信息转换为数字信号,然后通过微电子器件进行数据处理和导航计算。

【MEMS 惯导的应用】
MEMS 惯导在多个领域具有广泛的应用前景,如:
1.航空航天:MEMS 惯导可应用于火箭、卫星、宇宙飞船等载体,提供精确的姿态和位置信息,以确保航行安全和任务顺利完成。

2.军事领域:MEMS 惯导在军事领域也有广泛应用,如制导武器、无人飞行器等,提高打击精度和作战效能。

3.汽车行业:MEMS 惯导可应用于高级驾驶辅助系统(ADAS),提高汽车的行驶安全性和舒适性。

4.消费电子:MEMS 惯导在智能手机、手表等消费电子产品中也有广泛应用,如计步功能、运动轨迹记录等。

【MEMS 惯导的发展前景】
随着微电子技术的不断发展和应用需求的日益增长,MEMS 惯导在精度、可靠性、功耗等方面还将取得更大突破。

mems评分内容

mems评分内容

MEMS评分内容1. 什么是MEMS?MEMS(Micro-Electro-Mechanical Systems)中文名为微电子机械系统,是一种将微型机械元件、电子元件和微型传感器等集成在一起的技术。

它利用微纳加工技术,将微型结构制造在芯片上,实现了微米级别的机械和电子元件的集成。

MEMS技术的核心是制造微型结构,这些结构的尺寸通常在几微米到几百微米之间。

这些微型结构可以用来感知和控制环境,如加速度计、陀螺仪、压力传感器等。

MEMS技术的应用非常广泛,涵盖了汽车、医疗、消费电子、通信等多个领域。

2. MEMS评分的重要性MEMS评分是对MEMS产品性能和质量的评估和判定。

由于MEMS技术的特殊性,其制造过程非常复杂,涉及多个工艺步骤和材料选择。

因此,对MEMS产品进行评分可以帮助制造商和用户了解产品的性能和可靠性,选择最合适的产品。

MEMS评分的重要性主要体现在以下几个方面:2.1 产品性能评估MEMS产品的性能是用户选择和购买的重要因素。

通过对MEMS产品进行评分,可以对其性能进行客观、全面的评估。

评分内容包括但不限于灵敏度、分辨率、响应时间、功耗等方面的指标。

这些评分指标可以帮助用户了解产品的优势和劣势,选择最适合自己需求的产品。

2.2 制造质量评估MEMS产品的制造质量对其性能和可靠性有着重要影响。

通过对MEMS产品进行评分,可以评估其制造质量是否符合标准和规范。

评分内容包括但不限于结构完整性、材料质量、尺寸精度等方面的指标。

这些评分指标可以帮助制造商了解产品制造过程中存在的问题,并采取相应措施进行改进。

2.3 可靠性评估MEMS产品的可靠性是用户选择和购买的重要因素。

通过对MEMS产品进行评分,可以评估其在使用过程中的可靠性和稳定性。

评分内容包括但不限于寿命、抗干扰性、温度稳定性等方面的指标。

这些评分指标可以帮助用户了解产品在不同环境和工况下的表现,选择最可靠的产品。

3. MEMS评分内容MEMS评分内容应包括多个方面的指标,以全面评估产品的性能、质量和可靠性。

微电子机械系统MEMS概述

微电子机械系统MEMS概述

微电子机械系统MEMS概述微电子机械系统(MEMS)是一种集成在微型尺寸结构中的机械和电子元器件的技术。

MEMS技术将传感器、执行器和电子电路等一系列微型元器件集成在一起,形成一个完整的系统。

MEMS技术在多个领域中得到广泛应用,如医疗、汽车、航空航天、通信等,其特点是体积小、功耗低、响应速度快等优势。

MEMS技术的起源可以追溯到20世纪60年代,当时W. C. Hughes首次提出利用晶体管制作出微动力传感器。

在接下来的几十年里,MEMS技术得到了迅猛发展,其应用范围也不断扩大。

MEMS技术的核心是微加工技术,包括光刻、薄膜制备、干湿混合蚀刻等一系列工艺,这些工艺能够在微米尺度上加工出各种微结构。

MEMS技术的主要组成部分包括传感器和执行器。

传感器用于感知环境信息,如温度、压力、湿度等,同时还可以用于测量运动、加速度等。

传感器通常通过微加工技术在基片上制作出微结构,当受到外界刺激时,微结构会产生相应的变化,再通过电子电路进行信号放大和处理,最后输出所需的信息。

执行器则用于控制和操作外部物体,如驱动微机械臂的运动、控制液晶显示器的像素等。

执行器通常通过微加工技术制作出可移动的微结构,通过施加电压或电流,可以实现微结构的运动和控制。

MEMS技术的应用非常广泛。

其中最常见的应用是传感器。

MEMS传感器在汽车领域中被广泛应用,如车辆倾斜传感器、空气压力传感器、车速传感器等。

此外,MEMS传感器还在医疗领域用于血糖检测、体温监测、心率监测等。

MEMS技术还在通信领域得到广泛应用,如MEMS麦克风和扬声器用于手机、平板电脑等设备。

MEMS技术的发展还带来了一些新的应用,如微型投影仪、生物芯片、能量收集等。

微型投影仪可以将显示器的内容投影到墙壁或屏幕上,体积小、便携性好,适用于移动设备。

生物芯片结合了MEMS技术和生物学技术,可以实现对生物分子的检测和分析,可应用于基因测序、病原体检测等领域。

能量收集是指通过各种能量转换和收集技术,将环境中的能量转化为可用电能供应给MEMS系统,以减少对电池的依赖。

MEMS技术及其应用(整理版)

MEMS技术及其应用(整理版)
1959年就有科学家提出微型机械的设想,但直到1962年 才出现属于微机械范畴的产品—硅微型压力传感器。其 后尺寸为50~500微米的齿轮、齿轮泵、气动蜗轮及联 接件等微型机构相继问世。而1987年由华裔留美学生冯 龙生等人研制出转子直径为60微米和100微米的硅微型 静电电机,显示出利用硅微加工工艺制作微小可动结构 并与集成电路兼容制造微小系统的潜力,在国际上引起 轰动,科幻小说中描述把自己变成小昆虫钻到别人的居 室或心脏中去的场景将要成为现实展现在人们面前。同 时,也标志着微电子机械系统(MEMS)的诞生。
影像工作站
OMOM胶囊内镜的工作原理是:患者像服药一样用水将智能 胶囊吞下后,它即随着胃肠肌肉的运动节奏沿着胃→十二 指肠→空肠与回肠→结肠→直肠的方向运行,同时对经过 的腔段连续摄像,并以数字信号传输图像给病人体外携带 的图像记录仪进行存储记录,工作时间达6~8小时,在智 能胶囊吞服8~72小时后就会随粪便排出体外。医生通过影 像工作站分析图像记录仪所记录的图像就可以了解病人整 个消化道的情况,从而对病情做出诊断。
MEMS的应用
Application Fields of MEMS
由于MEMS器件和系统具有体积小、重量 轻、功耗小、成本低、可靠性高、性能优异、 功能强大、可以批量生产等传统传感器无法比 拟的优点,因此在航空、航天、汽车、生物医 学、环境监测、军事以及几乎人们接触到的所 有领域中都有着十分广阔的应用前景。
Technologies
物理气相淀积(Physical Vapour Deposition ) 化学气相淀积(Chemical Vapour Deposition) 电镀(Electroplating) 旋转铸模 (Spin Casting) 溶胶-凝胶(Sol–Gel Deposition) 光刻(Photolithography ) 刻蚀: 干法刻蚀(DRIE,ICP)和湿法腐蚀 键合技术

MEMS系统及应用二_MEMS系统工作原理I

MEMS系统及应用二_MEMS系统工作原理I

MEMS系统及应用二_MEMS系统工作原理I MEMS系统(Micro-Electro-Mechanical Systems,微机电系统)是利用微纳制造技术制造的微小尺寸的机械和电子组件相结合的系统。

MEMS系统具有体积小、重量轻、功耗低和集成度高等特点,因此在各个领域具有广泛的应用。

机械方面的工作原理包括MEMS系统中的微型结构和微动机构。

微型结构通常是通过微纳制造技术制造的微小尺寸的结构,比如微悬臂、微结构或者微器件。

微动机构则是实现MEMS系统功能的关键部分,比如微电机、加速度计、压力传感器等。

微动机构的工作原理主要是基于力、电磁、压电和热等效应。

例如,微电机一般采用电磁驱动原理,通过在磁场中施加电流来产生磁场力,从而驱动微小的转子或者运动平台。

而加速度计则利用惯性原理,测量物体在加速度下的位移变化,进而通过计算得到加速度。

压力传感器则利用应变效应,将受力引起的微小形变转化为电信号。

在MEMS系统中,电子方面的工作原理主要包括信号检测、信号处理和数据输出等过程。

信号检测一般通过感应电极或传感器来实现,将机械或热效应等转化为电信号。

信号处理则通过电路和算法来对检测到的信号进行放大、滤波、调理和分析等操作,以提高信号的质量和准确性。

最后,数据输出通过电子接口将处理后的信号转化为数字信号,以便于后续的数据处理和使用。

除了上述基本的工作原理外,MEMS系统的设计和制造还涉及到材料、力学、光学等多个学科的知识。

例如,在微纳制造过程中,使用的材料需要具有优良的机械和电学性能,同时还需要考虑到制造过程中的成本和可行性。

在设计过程中,需要考虑到结构的可靠性、机械性能和能耗等因素。

而在实际应用中,还需要考虑到MEMS系统的环境适应性、工作温度范围和精度要求等因素。

综上所述,MEMS系统的工作原理涵盖了机械和电子两个方面,通过微动机构和信号检测、处理和输出等过程实现。

MEMS系统的工作原理涉及到多个学科的知识,并且需要综合考虑多个因素来进行设计和制造,以满足不同应用领域的需求。

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干货:有关MEMS的最详细介绍
虽然大部分人对于MEMS(Microelectromechanical systems,微机电系统/微机械/微系统)还是感到很陌生,但是其实MEMS在我们生产,甚至生活中早已无处不在了,智能手机,健身手环、打印机、汽车、无人机以及VR/AR头戴式设备,部分早期和几乎所有近期电子产品都应用了MEMS器件。

MEMS是一门综合学科,学科交叉现象及其明显,主要涉及微加工技术,机械学/固体声波理论,热流理论,电子学,生物学等等。

MEMS器件的特征长度从1毫米到1微米,相比之下头发的直径大约是50微米。

MEMS传感器主要优点是体积小、重量轻、功耗低、可靠性高、灵敏度高、易于集成等,是微型传感器的主力军,正在逐渐取代传统机械传感器,在各个领域几乎都有研究,不论是消费电子产品、汽车工业、甚至航空航天、机械、化工及医药等各领域。

常见产品有压力传感器,加速度计,陀螺,静电致动光投影显示器,DNA扩增微系统,催化传感器。

MEMS的快速发展是基于MEMS之前已经相当成熟的微电子技术、集成电路技术及其加工工艺。

MEMS往往会采用常见的机械零件和工具所对应微观模拟元件,例如它们可能包含通道、孔、悬臂、膜、腔以及其它结构。

然而,MEMS器件加工技术并非机械式。

相反,它们采用类似于集成电路批处理式的微制造技术。

批量制造能显著降低大规模生产的成本。

若单个MEMS传感器芯片面积为5 mm x 5 mm,则一个8英寸(直径20厘米)硅片(wafer)可切割出约1000个MEMS传感器芯片(图1),分摊到每个芯片的成本则可大幅度降低。

因此MEMS商业化的工程除了提高产品本身性能、可靠性外,还有很多工作集中于扩大加工硅片半径(切割出更多芯片),减少工艺步骤总数,以及尽可能地缩传感器大小。

图1. 8英寸硅片上的MEMS芯片(5mm X 5mm)示意图
图2. 硅片,其上的重复单元可称为芯片(chip 或die)。

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