MEMS(微机电体系)传感器深受运动、加快度、倾斜度和振荡丈量商场的欢迎。MEMS传感器是体系级封装处理方案,具有高分辨率、低功耗和尺度紧凑等许多长处。
MEMS彻底不同于首要运用硅的电性质的半导体芯片。MEMS的核心部件没有栅-漏-源三极,而是一个彻底由硅制成的微型机械结构。一个典型的MEMS结构包含质量矩滑块、绷簧和阻尼器,作业原理与质量绷簧模型根本相同。
MEMS传感器可以给手机、MP3/MP4 播放器、PDA或游戏机控制器上添加一个直观的人机界面,使人的动作与装置MEMS传感器的设备完成互动。
在洗衣机或干衣机等家电设备中,MEMS加快计还能充任振荡检测器,当机器内的负荷失衡时,洗衣机就会报警告诉用户,以防机器在呈现毛病前被过早的磨损。
单轴和双轴加快度计被广泛用于轿车被迫安全体系,如正面安全气囊和旁边面安全气囊。加快度计和陀螺仪还被用于导航体系和自动安全体系,如ABS制动体系和车轮动态安稳控制体系。
前几年,MEMS传感器呈现“消费电子化”趋势。MEMS传感器开端渗透到消费电子商场,用于处理各种运用问题。
消费电子厂家在寻觅微型、低价、低压、低功耗的MEMS传感器。纤薄规划是手机、MP3和MP4播放器以及便携PC机等电池供电产品的发展趋势。并且,多轴传感器已成为消费电子设备的必备装备,让顾客可以从任何物理方位激活任何功用。在便携产品中,还没有固定的MEMS传感器运用参阅结构。
此外,消费电子产品的生命周期越来越短,因而产品规划人员要求MEMS可以快速无缝地集成到终究运用中。
处于MEMS技能发展的最前沿的意法半导体开端在一个封装内整合多个传感器:加快计、陀螺仪、地磁计,这个处理方案可进步包含运动监测在内的各种运用的功用性和功用。集成传感器可完成自主体系和自动化体系,监测特定条件并将其转化成操作,无需或只需用户很小程度的介入。
在手机、游戏机、个人导航体系等便携移动设备内,一个可以精确丈量三个正交轴向的角速率的传感器可完成360°角速率检测,高精度辨认3D手势和动作。此外,一个3轴加快度计合作一个陀螺仪,可让规划人员研制惯性丈量单元,盯梢人体、轿车和其它物体的运动类型、速度和方向并供给相关的完好信息。
意法半导体的加快计内置许多增强型功用,包含单击和双击辨认、动作检测/唤醒以及4D/6D方向检测。其它重要特性包含一个可编程的FIFO (先入先出)缓存和两个可编程中止信号输出引脚,以便向主处理器当即告诉动作检测、单击/双击事情等条件。
在手机内集成罗盘模块供给先进的方位相关服务在手机商场引发一场运用革新。有了罗盘和GPS功用后,顾客只需把手机指向邻近服务设施,如酒店或商场,就可以辨认和查找相关方针的信息。
把运动检测与磁力感应功用结合在一起,可在多方面进步移动用户的运用体会。运用程序开发人可以很好地处理在显现屏尺度有限的手机或PDA上检查地图的问题,他们把用户当时方位放在地图的底端,显现屏其余部分则显现跋涉方向(正上方),用户可以获取精确的跋涉信息。当没有GPS信号时,可指示一个人或轿车正在跋涉的方向。这个处理方案还支撑航位估测运用程序,包含在GPS信号没有或很弱的当地步行导航,例如,在高楼大厦内或森林茂盛的山区环境行走时。
意法半导体在LSM303DLH模块内整合了一个3轴数字加快度计和一个3轴数字地磁计。这款数字罗盘兼备高精度、小尺度、低功耗等多项长处,可以满意商场对先进导航功用以及新式的智能定位服务的日益增长的需求。意法半导体的高功用体系级封装的数字罗盘选用霍尼韦尔公司的磁阻技能,以促进增强型电子罗盘功用在便携消费电子设备中的运用,罗盘功用包含方位查找、地图/显现方位、定位服务和步行方位估测。该产品的线性加快度丈量规模是 ±2/±4/±8g,磁场强度丈量规模从±1.3 到±8高斯,这两个量程可由用户恣意挑选。
许多技能专家和商业专家以为无线传感器网络、家庭机器人、智能药片和片上实验室是MEMS传感器的下一次商业机会。例如,用于个性化药物研制意图的片上实验室和5节点无线压力传感器网络组成的胎压监测体系。
意法半导体的MEMS专家现在正在倾力研制智能传感器。‘智能传感器’在一个封装内整合MEMS器材和处理器,无需主处理器介入即可独立运转传感器算法,然后可以下降体系级功耗,这对耗电量极大的手持设备具有重要意义。