什么是微型传感器，微型传感器的组成及应用
作者：Dytran传感器
发布时间：2022-10-24 16:01
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什么是微型传感器？
微型传感器是二维和三维微加工结构，与许多替代形式的传感器相比，具有更小的尺寸，更高的性能，更好的可靠性和更低的生产成本。微型传感器是微机电系统（MEMS）器件的一部分，其中还包括微致动器。
MEMS器件的定义是具有与微电子集成的某种机械功能的元件，一般尺寸范围为 10 μm（0.01 mm 或 10−5 m） 最大 5 毫米。微型传感器将测量机械信号形式的能量转换为电学形式的能量。各个设备从机械部件不移动的简单设备到涉及多个移动元件的更复杂的设备。
微型传感器的组成及应用：
目前，微型传感器用于测量温度、压力、扭矩、加速度、旋转速度、湿度、声音、磁场、辐射以及光学。在工业、汽车、生物医学和化学领域有着广泛的应用。
微型传感器通常由硅半导体材料制成，但有时由沉积在硅基上的其他材料制成，例如金属，塑料，聚合物，玻璃和陶瓷。硅是传感器结构的理想材料，因为它具有出色的机械性能。它的拉伸强度和杨氏模量与钢相当，而其密度小于铝。
由硅单晶制成的传感器在断裂点时保持弹性，机械迟滞非常小。此外，硅具有非常低的热膨胀系数，可以暴露在极端温度和大多数气体，溶剂和酸中而不会变质。这意味着硅基传感器的疲劳非常小，因此具有非常长的使用寿命（通常引用数十亿次操作的使用寿命）。
虽然微传感器的小尺寸在许多应用中特别有用，但它也会导致一些需要特别注意的问题。例如，微型传感器通常具有非常低的电容。这使得输出信号非常容易受到噪声污染。因此，通常需要在设备中集成执行信号处理的微电子电路，从而成为智能微传感器。
另一个问题是，微型传感器通常产生非常低幅度的输出信号。这需要使用特殊类型的模数转换器来应对这种低幅度输入信号。一种合适的技术是Σ-Δ转换。这基于电荷平衡技术，可在不到20 ms的时间内提供优于16位的精度。
