MEAS傳感器是由電子、電氣和機(jī)械元件組成的微觀集成設(shè)備,它們通過(guò)使用稱(chēng)為微系統(tǒng)技術(shù) (MST) 的技術(shù)共同工作以滿足單一功能要求。MEAS傳感器被認(rèn)為是傳統(tǒng)集成電路制造的延伸。 傳統(tǒng) IC 制造技術(shù)與 MEAS 的主要區(qū)別在于,使用 MEAS 不僅可以制造電容器和電感器等電氣元件,還可以制造齒輪、彈簧、梁等機(jī)械部件。使用傳統(tǒng)IC技術(shù),只可以制造導(dǎo)體, 絕緣體、二極管和晶體管。
MEAS借助先進(jìn)的IC制造技術(shù)將有源和無(wú)源元件集成到單個(gè)硅基板中。 有源元件是傳感器和執(zhí)行器,而無(wú)源元件是無(wú)源電子系統(tǒng)和無(wú)源機(jī)械系統(tǒng)。 由信號(hào)處理電路(如放大器、ADC、濾波器等)組成的電子系統(tǒng)是使用IC制造工藝設(shè)計(jì)的,而由齒輪、曲柄、軸承等組成的機(jī)械系統(tǒng)是通過(guò)微加工工藝設(shè)計(jì)的。
傳感器是當(dāng)今數(shù)字世界的重要組成部分之一。 由于所有計(jì)算和處理都是在數(shù)字信號(hào)上完成的,因此在模擬世界和數(shù)字電子設(shè)備之間應(yīng)該有一個(gè)媒介。 傳感器彌合了這一差距,因?yàn)樗鼈冇糜谟^察模擬物理參數(shù)的時(shí)間效應(yīng)并生成有意義的信息(發(fā)送到計(jì)算機(jī))。傳感器的現(xiàn)代定義有時(shí)可能令人困惑,但簡(jiǎn)單來(lái)說(shuō),傳感器是一種包含基本傳感元件的設(shè)備,這些元件可以感知溫度或濕度等物理量并將其轉(zhuǎn)換為電信號(hào)。 該傳感器還包含一個(gè)信號(hào)處理單元,例如放大器、濾波器或 ADC 因?yàn)檫@些元件的組合。
對(duì)于MEAS傳感器,如果傳感器是使用MEAS技術(shù)設(shè)計(jì)和制造的,則稱(chēng)為微加工微傳感器或簡(jiǎn)稱(chēng)為 MEAS 傳感器。例如,一個(gè)手勢(shì)控制機(jī)器人包含一個(gè) 3 軸加速度計(jì)、一個(gè) 3 軸陀螺儀和一個(gè)數(shù)字運(yùn)動(dòng)處理器。
不同類(lèi)型的 MEAS 傳感器,MEAS技術(shù)的主要實(shí)施者之一是汽車(chē)行業(yè)。 現(xiàn)代汽車(chē)使用許多傳感器,其中大部分是基于 MEAS 的設(shè)備。 以下是現(xiàn)代汽車(chē)中使用的 MEAS 傳感器列表。
3038-2000加速度計(jì)——用于電子穩(wěn)定控制和安全氣囊展開(kāi)。 慣性測(cè)量單元或 IMU(它們是 MEMS 加速度計(jì)和 MEMS 陀螺儀的組合)——用于測(cè)量自動(dòng)駕駛的偏航、俯仰和滾動(dòng)。