Fonctionnement du capteur MEMS et ses applications

Fonctionnement du capteur MEMS et ses applications

Le terme MEMS désigne les systèmes micro-électromécaniques. Il s'agit d'un ensemble d'appareils, et la caractérisation de ces appareils peut être effectuée par leur petite taille et le mode de conception. La conception de ces capteurs peut être effectuée avec le 1 à 100 micromètres Composants . Ces dispositifs peuvent différer des petites structures aux systèmes électromécaniques très difficiles avec de nombreux éléments mobiles sous le contrôle de la micro-électronique incorporée. Habituellement, ces capteurs comprennent des micro-actionneurs mécaniques, des micro-structures, de la micro-électronique et des micro-capteurs dans un seul boîtier. Cet article décrit ce qu’est un capteur MEMS, son principe de fonctionnement, ses avantages et ses applications



Qu'est-ce qu'un capteur MEMS?

Les MEMS sont des capteurs inertiels à faible coût et de haute précision, utilisés pour une large gamme d'applications industrielles. Ce capteur utilise une technologie à base de puces, à savoir un système micro-électromécanique. Ces capteurs sont utilisés pour détecter et mesurer le stimulus externe comme la pression, après quoi il répond à la pression qui est la pression mesurée à l'aide de certaines actions mécaniques. Les meilleurs exemples en sont principalement la rotation d'un moteur pour compenser le changement de pression.


Le Fabrication de CI MEMS peut être fait avec du silicium, moyennant quoi de légères couches de matériau sont placées autrement fixées sur un substrat en Si. Après cela, fixé de manière sélective pour laisser des structures 3D microscopiques telles que des diaphragmes, des poutres, des leviers, des ressorts et des engrenages.





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La fabrication de MEMS nécessite de nombreuses techniques qui sont utilisées pour construire d'autres circuits semi-conducteurs comme le processus d'oxydation, le processus de diffusion, le processus d'implantation ionique, le processus de dépôt chimique en phase vapeur à basse pression, la pulvérisation, etc. De plus, ces capteurs utilisent un processus particulier comme le micro-usinage.



Principe de fonctionnement du capteur MEMS

Chaque fois que l'inclinaison est appliquée au capteur MEMS, une masse équilibrée fait une différence dans le potentiel électrique. Cela peut être mesuré comme un changement de capacité. Ensuite, ce signal peut être modifié pour créer un signal de sortie stable en numérique, 4-20mA ou VDC.

Ces capteurs sont de bonnes solutions pour certaines applications qui n'exigent pas une précision maximale comme l'automatisation industrielle, le contrôle de position, la mesure de roulis et de pas et le nivellement de la plate-forme.


Types de MEMS

Les types courants de capteurs MEMS disponibles sur le marché sont

  • Accéléromètres MEMS
  • Gyroscopes MEMS
  • Capteurs de pression MEMS
  • Capteurs de champ magnétique MEMS

Avantages MEMS

Les avantages du capteur MEMS sont les suivants.

  • La fabrication de MEMS est la fabrication de circuits intégrés semi-conducteurs comme une invention de masse à faible coût, la cohérence est également essentielle pour les dispositifs MEMS.
  • La taille des sous-composants du capteur sera comprise entre 1 et 100 micromètres et la taille du dispositif MEMS déterminera une plage de 20 micromètres à un millimètre.
  • La consommation d'énergie est très faible.
  • Simple à intégrer dans les systèmes ou à modifier
  • La constante thermique est petite
  • Ceux-ci peuvent être fortement opposés aux chocs, aux radiations et aux vibrations.
  • Meilleure tolérance au développement thermique
  • Parallélisme

Applications du MEMS

Les capteurs MEMS sont utilisés dans différents domaines qui incluent automobile , grand public, industriel, militaire, biotechnologique, d'exploration spatiale et à des fins commerciales, notamment les imprimantes à jet d'encre, les accéléromètres dans les voitures modernes, l'électronique grand public, les ordinateurs personnels, etc.

Les meilleurs exemples de dispositifs MEMS comprennent principalement l'optique adaptative, les interconnexions optiques, l'airbag accéléromètres , matrices de miroirs pour téléviseurs et écrans, micromiroirs orientables, dispositifs RF MEMS, dispositifs médicaux non réutilisables, etc.

Ainsi, il s'agit de la Capteur MEMS . Le principal inconvénient de ces capteurs est, même si le coût de fabrication de chaque pièce est extrêmement faible. Mais il y a un énorme investissement associé à la conception, à la fabrication et à la réussite d'un produit MEMS. Par conséquent, les concepteurs ne sont pas susceptibles d'étendre les composants pour les applications à faible volume. Voici une question pour vous, quelles sont les catégories d'appareils MEMS?