在我们的生活中,机器化的东西随处可见,汽车,洗衣机,洗碗机,吸尘器,还有最近的扫地机器人。想想就能发现,我们好像已经离不开机器了。而我们的所有机器,几乎都用到了机油压力传感器这个零件,这可以看出它有多重要了。它是微电子机械系统中不可缺少的零件。正是这个零件,使我们的生活多了许多机器用来代替人工,可以让我们有更多的时间去做其他的事情,下面就来详细介绍一下它。
机油压力传感器MEMS(Micro?Electromechanical?System,即微电子机械系统)是指集微型传感器、执行器以及信号处理和控制电路、接口电路、通信和电源于一体的微型机电系统。
一、特点MEMS压力传感器可以用类似集成电路的设计技术和制造工艺,进行高精度、低成本的大批量生产,从而为消费电子和工业过程控制产品用低廉的成本大量使用MEMS传感器打开方便之门,使压力控制变得简单、易用和智能化。
传统的机械量压力传感器是基于金属弹性体受力变形,由机械量弹性变形到电量转换输出,因此它不可能如MEMS压力传感器那样,像集成电路那么微小,而且成本也远远高于MEMS压力传感器。相对于传统的机械量传感器,MEMS压力传感器的尺寸更小,最大的不超过一个厘米,相对于传统“机械”制造技术,其性价比大幅度提高。
二、MEMS压力传感器原理目前的MEMS压力传感器有硅压阻式压力传感器和硅电容式压力传感器,两者都是在硅片上生成的微机械电子传感器。
硅压阻式压力传感器是用高精密半导体电阻应变片组成惠斯顿电桥作为力电变换测量电路的,具有较高的测量精度、较低的功耗和极低的成本。惠斯顿电桥的压阻式传感器,如无压力变化,其输出为零,几乎不耗电。。硅压阻式压力传感器其应变片电桥的光刻版本。
MEMS硅压阻式压力传感器用周边固定的圆形应力杯硅薄膜内壁,用MEMS技术直接将四个高精密半导体应变片刻制在其表面应力最大处,组成惠斯顿测量电桥,作为力电变换测量电路,将压力这个物理量直接变换成电量,其测量精度能达0.01-0.03%FS。
电容式压力传感器利用MEMS技术在硅片上制造出横隔栅状,上下二根横隔栅成为一组电容式压力传感器,上横隔栅受压力作用向下位移,改变了上下二根横隔栅的间距,也就改变了板间电容量的大小,即△压力=△电容量。
三、MEMS压力传感器的应用前景MEMS压力传感器广泛应用于汽车电子如TPMS、发动机机油压力传感器、汽车刹车系统空气压力传感器、汽车发动机进气歧管压力传感器(TMAP)、柴油机共轨压力传感器。消费电子如胎压计、血压计、橱用秤、健康秤,洗衣机、洗碗机、电冰箱、微波炉、烤箱、吸尘器用压力传感器,空调压力传感器,洗衣机、饮水机、洗碗机、太阳能热水器用液位控制压力传感器。工业电子如数字压力表、数字流量表、工业配料称重等。
典型的MEMS压力传感器管芯(die)结构和电原理,左是电原理图,即由电阻应变片组成的惠斯顿电桥,右为管芯内部结构图。典型的MEMS压力传感器管芯可以用来生产各种压力传感器产品。MEMS压力传感器管芯可以与仪表放大器和ADC管芯封装在一个封装内(MCM),使产品设计师很容易使用这个高度集成的产品设计最终产品。
四、设计、生产、销售链MEMS压力传感器Die的设计、生产、销售链。目前集成电路的4寸圆晶片生产线的大多数工艺可为MEMS生产所用。但是需要增加双面光刻机、湿法腐蚀台和键合机三项MEMS特有的工艺设备。压力传感器产品生产厂商需要增加价格不菲的标准压力检测设备。对于MEMS压力传感器生产厂家来说,开拓汽车电子以及消费电子领域的销售经验和渠道是十分重要和急需的。特别是汽车电子对MEMS压力传感器的需要量在近几年激增,如捷伸电子的年需求量约为200-300万个。
五、MEMS芯片与IC的异同与传统IC行业注重二维静止的电路设计不同,MEMS以理论力学为基础,结合电路知识设计三维动态产品。对于在微米尺度进行机械设计会更多地依靠经验,设计开发工具(Ansys)也与传统IC(如EDA)不同。MEMS加工除了使用大量传统的IC工艺,还需要一些特殊工艺,如双面刻蚀,双面光刻等。MEMS比较传统IC,工艺简单,光刻步骤少,MEMS生产的一些非标准的特殊工艺,工艺参数需要按照产品的要求来进行调整。由于需要产品设计、工艺设计和生产三方面的密切配合,IDM的模式要优于Fabless+Foundry的模式。MEMS对封装技术的要求很高。传统半导体厂商的生产线正面临淘汰,即使用来生产LDO,其利润也非常低,但是,如果生产MEMS,则可获得较高的利润。线上的每一个圆晶片可生产合格的MEMS压力传感器Die5-6K个,每个出售后,可获成本7-10倍的毛利。转产MEMS对厂家的工艺要求改动不大,新增设备有限,投资少、效益高。MEMS芯片与IC芯片整合封装是集成电路技术发展的新趋势,也是传统IC厂商的新机遇。
六、生产MEMS压力传感器Die成本估计圆晶片生产线生产MEMS压力传感器Die成本估计如表所示,新增固定成本是指为该项目投入的人员成本和新设备的折旧(人员:专家1名+MEMS设计师2名+工程师4名+工艺师5名+技工12名,年成本147万元,新增设备投入650万元,按90%四年折旧计算);现有成本是指在5次光刻条件下使用的成本(包括人工、化剂、水电、备件等的均摊成本);硅片材料成本是指双抛4寸硅片的价格。
上面很多词语也包含了一些专业术语,菜鸟级的我们可以选择跳过,看看一些主要功能的介绍,?还有应用前景。从应用前景可以看出,我们的未来也不能缺少它了,不管是大型机器,还是小型的,它都可以协助机器更好的工作了。如果是从事这个机器方面的大家,可以仔细看看,因为这是从事这方面的必修课了。最后希望上文可以给大家带来一些帮助。
土巴兔在线免费为大家提供“各家装修报价、1-4家本地装修公司、3套装修设计方案”,还有装修避坑攻略!点击此链接:s://.to8to/yezhu/zxbj-cszy.php?to8to_from=seo_zhidao_m_jiare&wb,就能免费领取哦~
汽车里面都有哪些MEMS传感器?加速度传感器?陀螺仪传感器?
德国的压力传感器品牌较多,以下是拍明芯城列出一些德国品牌传感器厂商:
传感器是一种检测装置,能感受到被测量的信息,并能将感受到的信息,按一定规律变换成为电信号或其他所需形式的信息输出,以满足信息的传输、处理、存储、显示、记录和控制等要求。在现代工业生产尤其是自动化生产过程中,要用各种传感器来监视和控制生产过程中的各个参数,使设备工作在正常状态或最佳状态,并使产品达到最好的质量。因此可以说,没有众多的优良的传感器,现代化生产也就失去了基础。小编根据各进口传感器的品牌知名度、质量水平、售后服务、创新能力、消费者口碑等指标进行综合评选,发布了本榜单数据,此榜单仅供方便用户找到好的品牌参考使用。
德国(SICK)西克
西克(SICK)专注于为物流自动化、工厂自动化和过程自动化提供日益智能化的传感器件和整体解决方案。西克于1946年创建,至今已发展成为一个活跃于全球的集团公司。持续的创新、领先的技术工艺以及严格的成本控制,确保了西克在众多领域应用市场上的领军地位。SICK智能传感器产品涵盖自动化应用各个领域工厂自动化产品:包括工厂自动化、工业安全系统以及自动化识别类产品。为自动化系统提供制造生产过程控制和质量保证,是各类非接触传感器、编码器和通道测量系统所承担的最重要任务。物流自动化产品:为生产、仓储、分销物流领域提供系统解决方案。其中包括,用于自动化识别传统条码和二维条码的先进方案,提供物流系统中物品识别能力的无线射频识别系统,以及用于高度、形状、体积测量的可调校激光测量系统等。过程自动化产品:SICK提供各种传感器件和完整系统方案,用于气体分析、尘埃测量、流量测量、液体分析、液位测量等领域。
德国(pepperl+fuchs)倍加福
倍加福,感应技术的发明者;内安、防爆技术的领导者;是全球自动化行业久负盛名的专业传感器公司。总部位于德国曼海姆,为欧洲、美洲、亚洲等国际市场研发和生产高品质产品,提供个性化服务。作为工业领域的生产主导者,工厂自动化以满足全球范围内的特定市场需求为己任。倍加福提供电感式、电容式、光电、超声波以及识别系统、条码视觉系统、旋转编码器、位置测量系统、接线装置,以及其他备件的整套产品类别。
德国(SIEMENS)西门子
德国西门子股份公司创立于1847年,是全球电子电气工程领域的领先企业,业务遍及全球200多个国家,专注于电气化、自动化和数字化领域。西门子还是全球知名的传感器制造厂商,传感器质量优良。主要的传感器产品:温度/压力传感器,工业自动化产品中所用传感器。
美国(banner)邦纳
美国BANNER(邦纳)始建于1966年,总部位于美国的明尼苏达州,是全球顶尖的自动化技术专家和整体解决方案提供者。公司拥有22,000多种产品,具有最为齐全的产品线,经过40多年的发展,现已成为全球最大的光电传感器、测量检测、视觉传感器和机床安全产品的专业制造商之一。丰富完整的产品选择、迅速的交货期、强大的技术支持以及同行业中首屈一指的研发能力保证了BANNER在同行业中的领军地位。
德国(di-soric)德森克
德国di-soric企业集团是一家专业从事标准和特殊传感器开发和生产的公司, 致力于提供工业自动化产品的应用方案和技术支持。
公司拥有多年的成功行业经验,如今已成为全球最大的传感器生产商之一。di-soric一直以不断创新的精神经营发展,时至今日,产品系列已涵盖传感器、LED工业光源、工业视觉系统及条码识别系统。现已有超过200位员工为di-soric公司工作。
我们的客户包括各类中小型企业、国际知名的企业集团和众多汽车制造商。
德国(TURCK)图尔克
TURCK公司是世界上第一批认识到将电子元件应用于自动化生产线控制的可能性的公司之一,随着工控自动化技术的不断发展,经过几十年的不懈努力,图尔克公司以其世界一流的服务。TURCK(图尔克)是全球著名的自动化品牌,旗下囊括近15000种丰富多样的传感器产品、工业现场总线产品、过程自动化产品和各类接口及接插件产品,为工厂自动化及过程自动化提供了高效率和系统化的全方位解决方案。
传感器产品品牌推荐 原理介绍
汽车MEMS压力传感器和轮胎气压自动监测系统,MEMS压力传感器适合于任何类型的轮胎,在轮胎胎壁埋设一小块感压力敏芯片,自动测量轮胎气压、温度、转速和其它一些数据,并用特定的代码发送出来。Honeywell公司的压阻式压力传感器 HSC霍尼韦尔,可提供指定满量程压力范围和温度范围读取压力的数字输出。 Honeywell压力传感器HSC系列通过使用板载专用集成电路 (ASIC) 针对传感器偏移、灵敏度、温度效应和非线性进行了充分校准和温度补偿。MEMS陀螺仪在高端汽车中的应用包括:悬架控制、翻滚。MEMS陀螺仪传感器是基于VTI先进的电容式3D-MEMS专利技术设计的。SCR1100-D04陀螺仪不管是在设计、生产阶段还是在测试阶段,都是以高稳定性、高可靠性、高质量的标准要求的。
传感器的发展趋势?
许多的工具配件产品能够表现出智能化和自动化的优势,并且能够根据外界环境的不同提供一系列的参数调整,就是因为其中安装了大大小小的传感器,包括我们常见的温度传感器以及湿度传感器或者压力传感器等等,就可以根据温度湿度和压力数据的不同进行合适的调整,并且在前期输入一个规定的数字,后期也可以维持控制在这个范围以内,减免人工操作麻烦。
一、传感器产品的原理是什么
1、传感器工作原理的分类物理传感器应用的是物理效应,诸如压电效应,磁致伸缩现象,离化、极化、热电、光电、磁电等效应。被测信号量的微小变化都将转换成电信号。
2、化学传感器包括那些以化学吸附、电化学反应等现象为因果关系的传感器,被测信号量的微小变化也将转换成电信号。
现在越来越受到工业控制青睐的激光传感器发展迅猛,激光传感器不仅应用广泛,更主要的是利用激光的高方向性、高单色性和高亮度等特点可实现无接触远距离测量。激光传感器常用于长度、距离、振动、速度、方位等物理量的测量,还可用于探伤和大气污染物的监测等。
ZLDS10X系列品牌激光位移传感器具有数字化集成一体化结构,0.01%高分辨率,0.1%高线性度,9.4KHz高响应、IP67防护等级和可同步等高性能。工作温度范围宽,特别适用于工业环境高精度应用。
二、传感器生产厂商推荐
1、博世(Bosch)
博世(Bosch),全球最大的MEMS传感器制造商。博世是德国最大的工业企业之一,从事汽车技术、工业技术和消费品及建筑技术的产业。
生产的传感器主要是压力、加速度、气体传感器、陀螺仪等,主要应用在汽车电子、消费电子两大行业。
2、意法(ST)
意法半导体拥有世界上最强大的产品阵容,既有知识产权含量较高的专用产品,也有多领域的创新产品,例如分立器件、高性能微控制器、安全型智能卡芯片、微机电系统(MEMS)器件。
主要传感器有压力、加速度传感器、MEMS射频器件、陀螺仪等,应用领域是汽车电子、工业控制、医疗电子、消费电子、通讯、计算机等行业。
3、TI(德州仪器)
美国德州仪器公司(英语:Texas?Instruments,简称:TI),是世界上最大的模拟电路技术部件制造商,全球领先的半导体跨国公司,德州仪器一直保持着半导体销售前十的名次。TI?是全球首款温度传感器?IC?的创新者,提供了全面的易于使用的模拟温度传感器系列,适合用于诸如保护、控制、校准之类的系统温度监测任务。
生产的传感器主要有温度、湿度、光学、压力、气体/化学、超声波、霍尔等传感器,主要应用在汽车电子、消费电子等行业。
4、罗姆
罗姆:全球种类最多的传感器厂商。传感器战略被罗姆视为未来50年四大战略之一,目前的确也只有罗姆可以将传感器上升至公司的战略——罗姆是业界提供最全传感器种类的公司,同时Kionix与LAPIS都拥有专项领域最强的产品组合。
霍尔传感器,主要应用于折叠滑盖手机、笔记本电脑、数码相机、高档的冰箱洗衣机等开关检测。光传感器主要组成包括光敏二极管和放大器,应用范围不光是在手机、平板电脑中,在液晶电视等领域,同样可以用到。
同时,罗姆也介绍了目前研发当中的项目,包括X-ray、UV、CIGS可见光、红外传感器、离子传感器等。CIGS传感器和传统CMOS图像传感器相比,对于光感非常灵敏,可用于夜视仪等方面。
另外,罗姆还在研发SPR?表面等离子激元共振传感器,主要用于医疗检测等方面。
上文为大家举例的是传感器产品中常见的购置信息和技巧,包括品牌的对比以及原理的介绍,由此可以得知常见的传感器分类还是比较多的,包括我们熟知的温度传感器,湿度传感器以及压力传感器等等不同的产品,从命名上面就可以看出来它们测量的参数标准也是完全不一样的,我们应该在前期了解类似产品的特点,在后期结合它们的不同表现和实际的需求入手进行学习。
压力传感器,是指将测量流体的压力信号转换成可用的输出电信号的器件或装置,通常由压力敏感元件和信号处理单元组成。
压力传感器主要有半导体压敏电阻式、电容式、膜盒传动的可变电感式和表面弹性波式。前两种应用较为广泛,具有尺寸小、精度高、成本低、响应性能好、通用性强及检测范围广等特点。
压力传感器
发展趋势:
1.主要垂直行业,天然气与石油、汽车和医疗保健的技术进步导致了多种应用程序以及压力传感器功能的演变。
2.整个汽车行业的重要方面之一就是机动车的安全,就此项特性的严格的法规有助于促进汽车行业压力传感器的需求增长。
3.基于纳机电系统(NEMS)与微机电系统(MEMS)的技术一直倍受欢迎,用增加,促进了压力传感器市场的增长。
4.压力传感器的最重要的用户之一就是汽车领域,随着汽车生产的激增,也增加了压力传感器和相关组件的用量。
5..终端使用行业如汽车和医疗保健市场趋于成熟成为阻碍北美和欧洲压力传感器市场的一大挑战。
6.消费电子压力传感器需求量增加,成为整个市场发展最快的应用领域。
7.消费者购买压力传感器对其安装和更换不断飙升的成本心存忧虑,可能会影响压力传感器市场。
8.在亚洲国家,如中国、日本快速的工业化和机动车生产都可以归结为亚太压力传感器市场的发展。
标签: #传感器