mems传感器

高　新　技　术

２００８　　ＮＯ．０３

科技资讯

车用ＭＥＭＳ传感器原理与发展

邵毅明　　张帆

（重庆交通大学交通运输学院　　重庆　　４０００７４）

摘　要：汽车的ｅｃｕ就相当于人的大脑，汽车里面的通讯就是人的神经，而传感器就相当于人的五官，它需要对压力，加速度，角速度，排出气体浓度等外界各种动态进行及时的检测。而最新ＭＥＭＳ（微机电系统）传感器无疑是传感器发展的新的趋势。本文简述了倾角传感器的原理和发展状况并对几种汽车用ＭＥＭＳ传感器做了介绍和比较，并给出了相应产品的性能参数。关键词：ＭＥＭＳ　　传感器　　原理

中图分类号：Ｕ４６３　　　　　　　　　　　　文献标识码：Ａ　　　　　　　　　　　　文章编号：１６７２－３７９１（２００８）０１（ｃ）－０００５－０２

１　引言

自２０世纪８０年代以来，汽车上应用的传感器越来越多。各种各样的传感器已经深刻地融入到汽车的各个功能系统，包括发动机管理系统（ＥＭＳ）、底盘与传动系统、安全系统、车身电子系统、空调环境系统等。

２００６年中国汽车传感器的应用市场结构中，按传感器在各种汽车电子产品中的销售额计算，发动机电子控制系统和电子仪表依次占据市场排名的前两位，二者所占市场份额总和接近６０％，随着汽车半导体技术的发展，多功能、高

高　新　技　术

２００８　　ＮＯ．０３

科技资讯

车用ＭＥＭＳ传感器原理与发展

邵毅明　　张帆

（重庆交通大学交通运输学院　　重庆　　４０００７４）

摘　要：汽车的ｅｃｕ就相当于人的大脑，汽车里面的通讯就是人的神经，而传感器就相当于人的五官，它需要对压力，加速度，角速度，排出气体浓度等外界各种动态进行及时的检测。而最新ＭＥＭＳ（微机电系统）传感器无疑是传感器发展的新的趋势。本文简述了倾角传感器的原理和发展状况并对几种汽车用ＭＥＭＳ传感器做了介绍和比较，并给出了相应产品的性能参数。关键词：ＭＥＭＳ　　传感器　　原理

中图分类号：Ｕ４６３　　　　　　　　　　　　文献标识码：Ａ　　　　　　　　　　　　文章编号：１６７２－３７９１（２００８）０１（ｃ）－０００５－０２

１　引言

自２０世纪８０年代以来，汽车上应用的传感器越来越多。各种各样的传感器已经深刻地融入到汽车的各个功能系统，包括发动机管理系统（ＥＭＳ）、底盘与传动系统、安全系统、车身电子系统、空调环境系统等。

２００６年中国汽车传感器的应用市场结构中，按传感器在各种汽车电子产品中的销售额计算，发动机电子控制系统和电子仪表依次占据市场排名的前两位，二者所占市场份额总和接近６０％，随着汽车半导体技术的发展，多功能、高

目录

一、国内外mems 传感器生产厂商介绍 ............................. 2

1 国内生产厂商 ....................................................................................................................... 2

2国外生产厂商 ........................................................................................................................ 8

二、MEMS产业竞争格局 ................................................... 11

1. 产品结构 ............................................................................................................................ 11 2、中国半导体

毕 业 设 计 指 导 课 论 文

MEMS传感器的现状及发展前景

摘要：MEMS传感器是随着纳米技术的发展而兴起的新型传感器,具有很多新的特性,相对传统传感器其具有更大的优势。在追求微型化的当代,其具有良好的发展前景,必将受到各个国家越来越多的重视。文章首先介绍了MEMS传感器的分类和典型应用,然后着重对几个传感器进行了介绍,最后对MEMS传感器的发展趋势与发展前景进行了分析。 关键词：MEMS传感器; 加度计; 陀螺仪; 纳米技术; 微机构; 微传感器

1

Status and Development Prospect of MEMS Sensors

Abstract: MEMS sensor is a new type of sensor with the development of nanotechnology. It has many new features, which has a great advantage over traditional sensors. In the pursuit of miniaturization of the cont

毕 业 设 计 指 导 课 论 文

MEMS传感器的现状及发展前景

摘要：MEMS传感器是随着纳米技术的发展而兴起的新型传感器,具有很多新的特性,相对传统传感器其具有更大的优势。在追求微型化的当代,其具有良好的发展前景,必将受到各个国家越来越多的重视。文章首先介绍了MEMS传感器的分类和典型应用,然后着重对几个传感器进行了介绍,最后对MEMS传感器的发展趋势与发展前景进行了分析。 关键词：MEMS传感器; 加度计; 陀螺仪; 纳米技术; 微机构; 微传感器

1

Status and Development Prospect of MEMS Sensors

Abstract: MEMS sensor is a new type of sensor with the development of nanotechnology. It has many new features, which has a great advantage over traditional sensors. In the pursuit of miniaturization of the cont

基于谐振式MEMS传感器的仪表开发关键技术

21 02年第1期

仪表技术与传感器I sr me t T c n q e a d S n o n tu n e h i u n e s r

2 2 01 No .1

基于谐振式 ME MS传感器的仪表开发关键技术焦海龙，陈德勇， 王军波李玉欣，,李(. 1中国科学院电子学研究所传感技术联合国家重点实验室，京北

浩 '10 9 ) 0 10

10 9 2中国科学院研究生院， 0 10;.北京

摘要：针对基于谐振式 ME MS传感器开发数字智能仪器仪表的高精度、快响应频率测量技术展开研究。以一谐振式ME S气压传感器为开发样件，差分输出是两路 4 M其 O一7 H之间的正弦频率信号。对传统的频率测量方法进行阐述分 0k z

析，出一种新的结合传统测频方法各自优点的频率检测方法。设计实现相关软、件，建测试系统，提硬搭实验结果表明该测频方案针对 4 7 H的频率信号误差小于± .2H, 0~ 0k z 0 0 z响应时间为 1S内。以

关键词： MS谐振式传感器； ME;单片机；高精度；快响应；频率检测中图分类号：H 6; P 1 .;M 3 T 75 T 2 2 1 T 9 5文献标识码： A文章

国内外MEMS惯性传感器的现状及发展趋势（09’）

编辑：何华 日期：2010-1-28 浏览人数： 476

MEMS技术最早由Richard Pfeynman（1965年获得诺贝尔物理奖），在1959年提出设想。1962年硅微型压力传感器问世。

1979年Roylance和Angell开始压阻式微加速计的研制。1991年Cole开始电容式微加速度计的研制。

惯性传感器包括加速度计（或加速度传感计）和角速度传感器（陀螺）以及它们的单、双、三轴组合IMU（惯性测量单元），AHRS（包括磁传感器的姿态参考系统）。

MEMS加速度计是利用传感质量的惯性力测量的传感器，一般由标准质量块（传感元件）和检测电路组成。根据传感原理不同，主要有压阻式、电容式、压电式、隧道电流式、谐振式、热电耦合式和电磁式等。

1998年，美国CSDL设计研制了最早的MEMS陀螺。同年，Drapor实验室研制了另一种形式的MEMS陀螺。

MEMS陀螺是利用震动质量块被基座（壳体）带动旋转时的哥氏效应来传感角速度的原理制成。

主要形式有框架驱动式（内、外框架两种）梳状驱动式、电磁驱动式等。 IMU由于是MEMS技术组合的微型惯性测量单元，所以很多地方称为MIMU。主要由三个M

最新传感器列表

遥感波段

? 紫外线：波长范围为0.01～0.38μm，太阳光谱中，只有0.3～0.38μm波长的光到达地面，对油污染敏感，但探测高度在2000 m以下。

? 可见光：波长范围：0.38～0.76μm，人眼对可见光有敏锐的感觉，是遥感技术应用中的重要波段。

? 红外线：波长范围为0.76～1000μm，根据性质分为近红外、中红外、远红外和超远红外。

? 微波：波长范围为1 mm～1 m，穿透性好，不受云雾的影响。 ? 近红外：0.76～3.0 μm，与可见光相似。 ? 中红外：3.0～6.0 μm，地面常温下的辐射波长，有热感，又叫热红外。 ? 远红外：6.0～15.0 μm，地面常温下的辐射波长，有热感，又叫热红外。 ? 超远红外：15.0～1 000 μm，多被大气吸收，遥感探测器一般无法探测。

大气窗口

大气窗口 紫外可见光 近红外 近红外 近-中红外 波段 透射率/% 应用举例 0.3～1.3 μm ＞90 TM1-4、SPOT的HRV 1.5～1.8 μm 2.0～3.5 μm 80 80 ??TM5 TM7 中红外 3.5～5.5 μm ㏒???琰茞??ü NOAA的AVHRR 远红外 微波 8～14 μm 0

《传感器原理及应用》试卷四

适用班级：（电子071 ，072，073，074，075） 题号 得分 一 二 三 四 五 六 总分 核分人 得分 评卷人

一、填空题：（共20空，每空1分，共20分）

1、传感器一般由 、 、 测量电路和辅助电源四个部分组成。

2、气敏电阻传感器是利用半导体对气体的__________作用而使其__________发生变化的现象来检测气体的成分和浓度。气敏电阻传感器通常由 、 和封装体等三部分组成。

3、为减少电容式传感器在使用中存在的______________，可以在结构上加保护电极，但要求保护电极和被保护电极要为______________。

4、变隙式电感式传感器与螺线管式电感式传感器都可以用来测位移， _____________线性范围大，______________测量灵敏度高。

5、霍尔片越厚其霍尔灵敏度系数越__________（大或小），霍尔灵敏度系数的含义是指____________________________________________。 6、热电偶产生的热电势一般由

1、通常希望传感器的输入和输出之间具有一一对应关系，这样的传感器才能如实反映待测的信息。

16 在规定条件下，传感器校准曲线与拟合曲线间最大偏差与满量程输出值的百分比称为线性度。

15、传感器就是通过敏感元件、传感元件和电子线路把非电生物信息转化成电学量的装置

17、电阻应变片式传感器测量电路采用差动电桥时，不仅可以温度补偿，同时还能起到提高测量灵敏度的作用。

2、直流电桥的补偿包括零位补偿、温漂补偿、非线性补偿、灵敏度温漂补偿。

2、金属丝在外力作用下发生机械形变时它的电阻值将发生变化，这种现象称应变效应；固体受到作用力后电阻率要发生变化，这种现象称压阻效应。直线的电阻丝绕成敏感栅后长度相同但应变不同，圆弧部分使灵敏度K下降了，这种现象称为横向效应。

16、在传感器测量电路中，应用电桥测量线路把电阻变化转化成电流或电压变化的线路。 20、电阻应变效应是指在一定的范围内，拉伸金属导体，金属导体的电阻变化和应变成正比。

电容传感器的输入被测量与输出被测量间的关系，除（①变面积型②变极距型③变介电常数型）外是线性的。

空气介质变隙式电容传感器中，提高灵敏度和减少非线性误差是矛盾的，为此实际中大都采用差动式电容传感器

3、一般电