和传统的传感器比较，微型传感器具有许多新特性，它们能够补偿传统传感器的缺乏，具有广泛的运用远景，越来越受到重视。文中具体介绍了一些微型传感器材的结构和原理，说明晰微型传感器的根本功能特色和微型传感器的发展趋势。
微型传感器的特色
传统的传感器材因其制作工艺与半导体IC 工艺不兼容，所以不管在功能、尺度和本钱上都不能与经过IC 技能制作的高速度、高密度、小体积和低本钱的信号处理器材相适应，所以限制了整个体系的集成化、批量化和功能的充分发挥。
微型传感器不是传统传感器简略的物理缩小的产品，而是以新的作业机制和物化效应，运用规范半导体工艺兼容的资料，经过MEMS 加工技能制备的新一代传感器材，具有小型化、集成化的特色，能够极大地进步传感器功能。在信号传输前就可扩大信号，然后削减搅扰和传输噪音，进步信噪比;在芯片上集成反应线路和补偿线路，可改进输出的线性度和频响特性，下降差错，进步灵敏度。
具有阵列性。能够在一块芯片上集成灵敏元件、扩大电路和补偿线路。能够把多个相同的灵敏元件集成在同一芯片上；具有杰出的兼容性，便于与微电子器材集成与封装。
使用老练的硅微半导体工艺加工制作，能够批量生产，本钱十分低价。
典型的微型传感器
微机械加速度传感器
它是最早使用MEMS 技能开发成功，并获得广泛运用的微型传感器之一。微加速度传感器的首要作业方式有压阻式、电容式、力平衡式和谐振式，现在又呈现了微机械热对流式加速度传感器。
图1 和图2 别离给出了新式加速度传感器效果原理和结构示意图。在悬臂梁的端部有一分散加热电阻，加热电阻通电后所发生的热量悉数沿梁和上下两个散热板传递。向上下两个散热板传导热量的速率取决于加热电阻与散热板间的间隔，沿悬臂梁的温度散布曲线由悬臂梁与散热板间的相对方位来确认。能够经过散布在悬臂梁上的P 型硅/ 铝热电偶对悬臂梁温度的丈量来测定悬臂梁与两个散热板的相对方位，然后完成对加速度的丈量。
这种传感器的热电偶具有很高的灵敏度，能够直接输出电压信号，能够省去杂乱的信号处理电路，而且对电磁搅扰不灵敏。在悬臂梁与散热板的距离为140μm 和200μm、梁长为100μm、梁宽为4μm、梁厚为10μm 时，传感器的灵敏度为1 mV/ g ，丈量规模为25g ，分辨率为0.003 g. 因为结构中没有大的质量块，微机械热对流式加速度传感器具有很强的抗冲击才能，但其频率响应规模很窄 。
微机械角速度传感器
关于旋转角速度和旋转视点的检测，需求选用陀螺仪。根据MEMS 技能的微机械陀螺因其本钱低，能批量生产，可广泛运用于轿车牵引控制体系、医用设备、军事设备等方面。微机械陀螺有双平衡环结构、悬臂梁结构、音叉结构等，其作业原理根据哥氏效应。
谐振式微机械陀螺的结构如图3 所示：它由固定在基底上的停止驱动器、质量块（包含内部动齿结构及外部结构） 和2个双端音叉谐振器（DETF） 组成。质量块经过4 个支承梁固定在基底上。当在停止驱动器上加上驱动电压（角频率为ωp）时，质量块的内部动齿结构作沿着y 轴方向的振荡运动。假如一个外部的绕z 轴的滚动（输入信号Ω） 效果到芯片上，质量块发生沿x 轴方向的哥氏力，且经过内支承梁搬运到外结构上， 外结构由两对支承梁固定并可沿x 轴方向运动，经过两对杠杆这个力被扩大并传递到外结构两头的两个双端音叉谐振器（DETF） 上。DETF 上输出信号频率的改变就反映了输入角速率的改变。
微机械陀螺的平面外概括的结构参数为1mm2 ，厚度仅为2μm. 而文献给出的振荡轮式硅微机械陀螺的直径为1 mm ，厚度为19μm ，宽度为5μm ，电极距离为7μm.
微型气敏传感器
微型气敏传感器可分为硅基气敏传感器和硅微气敏传感器。前者是以硅为衬底，灵敏层为非硅资料，是当时微气敏传感器的干流。气敏传感器的灵敏功能与作业温度有很大联系，要求传感器体系自身具有加热元件和温度勘探元件。而根据MEMS 技能的微型气体传感器具有高度集成化的特色，易于将气敏元件和温度勘探元件集成一体，确保了气敏传感器功能。
图4 是一种体积仅为1 cm2 的二氧化碳气体传感器结构示意图。该气体传感器的作业机理是根据非散射的红外双光束、双波长的丈量原理 。它的结构包含一个惯例的小型红外光源、一个气室和一个红外勘探单元。红外勘探单元由两个单晶硅微型热辐射仪、一个宽带滤波器和一个微型可变红外滤光片构成，参阅信号源能够补偿因为光源污染发生的丈量信号衰减带来的影响。在二氧化碳体积分数2000 &TImes;10 – 6的样气中，该传感器具有20 &TImes;10 – 6的分辨力（1σ） ，时间常数为3 s.
