MEMS的常見應(yīng)用有哪些？

MEMS傳感器是在微電子技術(shù)基礎(chǔ)上發(fā)展起來的多學科交叉的前沿研究領(lǐng)域。經(jīng)過四十多年的發(fā)展，已成為世界矚目的重大科技領(lǐng)域之一。除了智能手機，MEMS傳感器將會在 AR/VR、可穿戴等消費電子，智能駕駛、智能工廠、智慧物流、 智能家居、環(huán)境監(jiān)測、智慧醫(yī)療等物聯(lián)網(wǎng)領(lǐng)域廣泛應(yīng)用。

可穿戴設(shè)備應(yīng)用，智能手環(huán)中就用到了MEMS加速度和心率傳感器來實現(xiàn)運動和心率監(jiān)測。以小米手環(huán)為例，ADI的MEMS加速度和心率傳感器用于監(jiān)測運動和心率。除了Apple Watch內(nèi)部的 MEMS 加速度計、陀螺儀、MEMS 麥克風和脈沖傳感器。

智能可穿戴設(shè)備是目前最熱門的新興產(chǎn)品，其所使用的傳感元件通常在尺寸、功耗、傳感靈敏度或元件可靠性等方面都面臨更嚴格的要求。 最成功的組件案例是慣性傳感器和 MEMS 麥克風。 許多知名廠商，包括谷歌、蘋果、微軟、摩托羅拉等，都將這兩個組件集成到自己的可穿戴設(shè)備產(chǎn)品中，成為自己的產(chǎn)品。

智慧醫(yī)療，MEMS傳感器 應(yīng)用于無創(chuàng)胎心檢測，檢測胎兒心率是一項技術(shù)性很強的工作，由于胎兒心率很快，在每分鐘l20～160次之間，用傳統(tǒng)的聽診器甚至只有放大作用的超聲多普勒儀，用人工計數(shù)很難測量準確。而具有數(shù)字顯示功能的超聲多普勒胎心監(jiān)護儀，價格昂貴，僅為少數(shù)大醫(yī)院使用，在中、小型醫(yī)院及廣大的農(nóng)村地區(qū)無法普及。此外，超聲振動波作用于胎兒，會對胎兒產(chǎn)生很大的不利作用。盡管檢測劑量很低，也屬于有損探測范疇，不適于經(jīng)常性、重復(fù)性的檢查及家庭使用。

自動駕駛應(yīng)用，自動駕駛技術(shù)的興起，進一步推動了MEMS傳感器進入汽車。雖然GPS接收器可以計算自身位置和速度，但在GPS信號較差的地方信號受到干擾的時候，汽車的導航會受到影響，這對自動駕駛來說是致命的缺陷。

利用MEMS陀螺儀和加速度計獲取速度和位置(角速度和角位置)，車輛任何細微的動作和傾斜姿態(tài)，都被轉(zhuǎn)化為數(shù)字信號，通過總線，傳遞給行車電腦。即便在最快的車速狀態(tài)下，MEMS的精度和反應(yīng)速度也能夠適應(yīng)。得益于硅體微加工、晶片鍵合等技術(shù)的發(fā)展，精度已經(jīng)上升到0.01。

工業(yè)應(yīng)用，MEMS讓傳感器小型化、智能化，MEMS傳感器將在智慧工業(yè)時代大有可為。MEMS溫度、濕度傳感器可用于環(huán)境條件的檢測，MEMS加速度計可以用來監(jiān)測工業(yè)設(shè)備的振動和旋轉(zhuǎn)速度。高精度的MEMS加速度計和陀螺儀可以為工業(yè)機器人的導航和轉(zhuǎn)動提供精確的位置信息。

虛擬現(xiàn)實應(yīng)用，VR設(shè)備需要精確測量頭部旋轉(zhuǎn)的速度、角度和距離。使用MEMS加速度計、陀螺儀和磁力計進行測量是重要的解決方案之一，幾乎已經(jīng)成為VR設(shè)備的標準配置。 Oculus Rift、HTC Vive、PlayStation VR 都使用 MEMS 加速度計和陀螺儀，未來的 VR 設(shè)備也可能使用MEMS眼球追蹤技術(shù)。

車聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用，車聯(lián)網(wǎng)是物聯(lián)網(wǎng)發(fā)展的主要領(lǐng)域，智能汽車是車聯(lián)網(wǎng)的核心，發(fā)展迅猛。 智能汽車時代，主動安全技術(shù)成為一個新興的關(guān)注領(lǐng)域，需要對現(xiàn)有的主動安全系統(tǒng)進行改進，例如側(cè)翻和穩(wěn)定控制(ESC)，這需要MEMS加速度傳感器和角速度傳感器來感知 測量身體姿勢。

語音將成為人與智能汽車的重要交互方式，MEMS麥克風將迎來新的發(fā)展機遇。 MEMS傳感器在汽車領(lǐng)域也有很多應(yīng)用，包括安全氣囊(正面碰撞安全氣囊的高g加速度傳感器和側(cè)面安全氣囊的壓力傳感器)、汽車發(fā)動機(用于檢測進氣量的進氣歧管)絕對壓力傳感器和流量傳感器)等。

航天設(shè)備應(yīng)用，MEMS傳感器應(yīng)用于航空航天領(lǐng)域，需要適應(yīng)不同的空間環(huán)境，包括：真空、電磁輻射、高能粒子輻射、等離子體、微流星體、行星大氣、磁場和引力場等，以及 航天器某些系統(tǒng)工作時不時或在空間環(huán)境作用下產(chǎn)生的誘發(fā)環(huán)境，如軌道控制推進器點火、太陽能電池翼展開所引起的振動和沖擊環(huán)境;航天器上的磁性材料和電流回路在空間磁場中運動產(chǎn)生的感應(yīng)磁場; 由有機材料沉積引起的分子污染逃逸到航天器的其他部分等。