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  • 什么是MEMS?MEMS压力传感器是什么?

    什么是MEMS?MEMS压力传感器是什么?

    MEMS,也即微电子机械系统,是现代常用器件之一。对于MEMS,小编在前两篇文章中有所阐述。为增进大家对MEMS的认识,本文将基于两点介绍MEMS:1.什么是MEMS,2.MEMS压力传感器介绍。在本文中,你将对MEMS的定义、MEMS压力传感器相关知识具备初步的了解。如果你对MEMS及其相关内容具有兴趣,不妨继续往下阅读哦。 一、何为MEMS MEMS是英文Micro Electro Mechanical systems的缩写,即微电子机械系统。微电子机械系统(MEMS)技术是建立在微米/纳米技术(micro/nanotechnology)基础上的21世纪前沿技术,是指对微米/纳米材料进行设计、加工、制造、测量和控制的技术。它可将机械构件、光学系统、驱动部件、电控系统集成为一个整体单元的微型系统。这种微电子机械系统不仅能够采集、处理与发送信息或指令,还能够按照所获取的信息自主地或根据外部的指令采取行动。它用微电子技术和微加工技术(包括硅体微加工、硅表面微加工、LIGA和晶片键合等技术)相结合的制造工艺,制造出各种性能优异、价格低廉、微型化的传感器、执行器、驱动器和微系统。 微电子机械系统(MEMS)是近年来发展起来的一种新型多学科交叉的技术,该技术将对未来人类生活产生革命性的影响。它涉及机械、电子、化学、物理、光学、生物、材料等多学科。 二、MEMS压力传感器 MEMS压力传感器是具有电源、接口电路、执行器、微型传感器和信号处理的微型的机电系统。它可以使用在制作工艺和电路设计上,低成本而高精度地进行大量的生产。其实传统的压力传感器是在当金属弹性体受到外力的作用而导致变形的时候,经过机械量的弹性的变形,然后待电量转换之后再输出,因此,MEMS压力传感器的优越性有很多,尺寸很小,性价比很高。它主要分为两种:硅电容式和硅压阻式。 根据MEMS的有关技术,制造出电容式传感器的形状为横隔栅状的,上面跟下面的两根横隔栅就可以组成一组传感器。当上横隔栅受到压力作用的时候,就会向下移动,接着,就会使上面跟下面的两根横隔栅之间的距离发生改变,换句话说,板之间的电容量就会发生变化。硅压阻式压力传感器使用了精密度很高的半导体电阻应变片来形成惠更斯电桥,这样就可以利用它来作为力电变换来测量有关的电路。它的成本较低、功耗较低、测量的精密度较高。这种传感器,如果压力没有发生变化,那么它的输出就为零,所以几乎是不需要耗电的。 而MEMS硅压阻式压力传感器就是应用了四周的固定、形状为圆形的应力杯硅薄膜的内壁,同时应用MEMS的有关技术,可以直接地把四个精密度高的半导体应变片直接地刻制到它的表层应力最大的地方,这样就可以形成惠更斯电桥,因此可以作为力电变换来测量电路了,这是直接地把压力转换成为电量而测量的。 MEMS压力传感器的应用非常广泛,工业电子:工业配料称重、数字流量表以及数字压力表等等。消费电子:太阳能热水器用液位控制压力传感器、洗碗机、饮水机、洗衣机、空调压力传感器,微波炉、健康秤以及血压计等等。汽车电子:柴油机的共轨压力传感器、汽车发动机的进气歧管压力传感器、汽车刹车系统的空气压力传感器以及发动机的机油压力传感器等等。 现在很多集成电路之中的四寸圆形的晶片的很多工艺都是MENS生产出来所用的。但一定要加上三个MEMS工艺的特有设备:键合机、双面光刻机以及湿法腐蚀台。对于压力传感器生产商来说,一定要加上价格很昂贵的标准的压力检测的设备。而MEMS生产商,他们很需要开拓消费电子和汽车电子的范畴的渠道以及销售的经验。尤其是汽车电子,它对于MEMS压力传感器来说,是越加的重要,在最近几年的时间里,它的需求量增加得很快。例如:捷伸电子每一年对它的需求量已经达到二百到三百万个了。随着科技的进步,MEMS压力传感器在市场上的需求量会越来越大的,而且它的发展前景无比广阔。 以上便是此次小编带来的“MEMS”相关内容,通过本文,希望大家对MEMS的定义以及MEMS压力传感器具备一定的了解。如果你喜欢本文,不妨持续关注我们网站哦,小编将于后期带来更多精彩内容。最后,十分感谢大家的阅读,have a nice day!

    时间:2020-11-09 关键词: mems 指数 mems压力传感器

  • 如何进行MEMS设计?如何降低MEMS设计难度?

    如何进行MEMS设计?如何降低MEMS设计难度?

    目前,MEMS属于常用器件,很多工厂专注于MEMS生产。通常,高质量MEMS产品的产生,往往离不开优秀的MEMS设计。本文中,为增进大家对MEMS的认识,将为大家介绍MEMS设计方法。如果你对MEMS具有兴趣,抑或正在寻求MEMS设计方法,不妨继续往下阅读哦。 鉴于MEMS工艺源自光刻微电子工艺,所以人们很自然会考虑用IC设计工具来创建MEMS器件的掩膜。然而,IC设计与MEMS设计之间存在着根本的区别,从版图特性、验证或仿真类型,到最重要的构造问题。 在MEMS设计中,对象尺寸在数量级上的差异会导致一个常犯的错误。两个对象在显示屏上看起来可能是连接在一起的,但实际上它们可能是由栅格点隔开的。这种错误若在出带时没有发现,将会造成惨重损失。能够处理曲线和多边形的DRC则可以避免这些错误。 当MEMS设计包含大量的曲线对象(curved object)时,使用IC CAD工具会引发一些有趣的问题。 曲线对象必须分个构建,并被放置在比IC制造工艺更精细的栅格上,以确保机械的“平滑性”。此外,IC版图工具现在必须能处理具有数千个点的多边形(它们是因分立的曲线对象而产生的)。 像电磁激励器这样的器件需要能绘制精确曲线的版图工具。管理这类数据可能会降低绘图操作的速度。处理曲线和多边形需要合适的绘图指令以及精确的几何定位工具,以准确捕捉中点、半径和角。在IC领域,精确定位一个中心点或到某一逻辑门的特定距离可能不像在MEMS设计中那么重要。例如,出于机械或惯性的目的,MEMS设计者可能需要把一个电阻精确地放置在某个曲梁单元(curved beam element)的中心。 此外,IC工具可能无法按参数化方法构造复杂的曲线或对象,从而迫使设计师输入详细的x、y坐标以绘制出相同器件的近似版本。 低成本的IC工具通常不提供算法到版图生成(Algorithm-to-layout generaTIon)功能,所以设计师可能要使用Matlab或Excel这类的程序来创建x、y坐标点,然后再进入CAD工具。因此,这些对象是“静态”的,并且不能被无缝编辑。 不同于成熟的IC制造领域,MEMS设计师从非常早的阶段起就必须考虑工艺以及器件的机械物理学问题。例如,在MEMS电磁激励器中,三维(3-D)线圈通常很难制造。事实上,MEMS制造工艺的二维(2-D)特性经常限制了机电设计的最佳优化。因此,设计师不得不利用新颖的分层技术和固定的工艺折衷来实现恰当的磁场。 与制造紧密联系的是工艺特征和工件(arTIfact)。设计师可以直接在CAD工具中对它们做一些修正补偿。MEMS是在版图设计阶段预备掩膜数据的。在L-Edit版图编辑器里,所有关于复杂多边形(如弧、园及类似图形)的运算都能在一个简单的步骤中完成。在一些CAD工具中,这避免了很耗时的对各个对象逐一拷贝、粘贴和缩放的操作。 MEMS设计师应特别注意那些大型的多边形,因为在为了满足GDSII要求对曲线对象进行多边形化时,最终产生的多边形往往具有大量的点。掩膜公司一般只允许一个多边形有200个点。L-Edit能检测这些多边形,并在GDSII 输出流上自动把它们分解成更小的多边形。 对一家公司而言,MEMS工艺往往是其专有的知识产权,而且在材料选择、层次顺序等方面是独特的。实际上,现在只有很少的标准工艺。因此,这使得版图验证很困难,而那些初创的MEMS公司又很少有能力进行自动化的版图与原理图对比(LVS)检查。 不过,定制的设计规则检查(DRC)工具可以用来发现MEMS设计中突然出现的简单版图和设计错误。以往,低成本IC工具中的DRC功能只能处理45度和直角对象。目前,在一些更好的工具中,DRC已能跨越不同的层检查任何多边形对象之间的最小间距。 以上便是此次小编带来的“MEMS”相关内容,通过本文,希望大家对如何降低MEMS设计难度的方法具备一定的了解。如果你喜欢本文,不妨持续关注我们网站哦,小编将于后期带来更多精彩内容。最后,十分感谢大家的阅读,have a nice day!

    时间:2020-11-09 关键词: mems设计 mems 指数

  • 多方面了解MEMS,MEMS芯片+MEMS分类+物联网MEMS芯片要求

    多方面了解MEMS,MEMS芯片+MEMS分类+物联网MEMS芯片要求

    MEMS是电子行业常用器件,大家对于MEMS也通常较为熟悉。为增进大家对MEMS的认识程度,本文将基于3点介绍MEMS:1. 何为MEMS芯片和传感器,2.MEMS芯片类别,3.物联网对MEMS芯片有何要求。如果你对MEMS相关内容具有兴趣,不妨继续往下阅读哦。 一、什么是MEMS芯片、MEMS传感器 MEMS是Micro-Electro-Mechanical System的缩写,中文名称是微机电系统。MEMS芯片简而言之,就是用半导体技术在硅片上制造电子机械系统,再形象一点说就是做一个微米纳米级的机械系统,这个机械系统可以把外界的物理、化学信号转换成电信号。这类芯片做出来可以干嘛?最常用的是承担传感功能。在整个大的信息系统里有点类似于人的感官系统,例如MEMS麦克风芯片相当于人的耳朵,可以感知声音;MEMS扬声器芯片相当于人的嘴巴,可以发出声音;MEMS加速度计、陀螺仪、磁传感器芯片相当于人的小脑,可以感知方向和速度;MEMS压力芯片相当于人的皮肤,可以感知压力;MEMS化学传感器相当于人的鼻腔,可以感知味道和温湿度。没有MEMS芯片的人工智能和万物互联,就相当于没有感官器官的人。 那MEMS传感器又是什么?MEMS传感器就是把一颗MEMS芯片和一颗专用集成电路芯片(ASIC芯片)封装在一块后形成的器件。左图是一张典型的MEMS麦克风内部构造的放大图,图内右边的芯片是MEMS芯片,左边的芯片是ASIC芯片。右图是封装后的MEMS麦克风。 MEMS传感器里最重要的就是MEMS芯片。MEMS芯片可以把外界的物理、化学信号转换成电信号,而ASIC是把MEMS芯片产生的电信号进一步处理和传输到下一级电路。没有MEMS芯片,MEMS传感器就是一个没有灵魂的空壳。 二、MEMS产品类别 在电气工程领域,MEMS技术已被分为四个产品类别: 音讯:在音频领域,我们有MEMS麦克风和MEMS扬声器。下图传达了MEMS麦克风的基本特性。 感测器:传感器是MEMS技术的主要应用。有MEMS陀螺仪,倾角仪,加速度计,流量传感器,气体传感器,压力传感器和磁场传感器。 开关:在我看来,电控开关是MEMS技术特别有趣的应用。我在本文中介绍过的ADGM1004易于控制,可在0Hz至10GHz以上的信号频率下工作,在关断状态下的泄漏电流小于1nA,提供的驱动寿命至少为一个十亿个周期。 震荡器:将微机械谐振器与激励电路和维持电路相结合会产生MEMS振荡器。如果您想研究实际的MEMS组件,可以查阅2017年的一篇新闻文章,其中我讨论了SiTime的SiT2024BMEMS振荡器。 三、物联网中,MEMS设备要求 1、小型 用户通常希望IoT设备在办公室和家庭环境中体积小且不引人注目。根据定义,MEMS是不引人注目的。但是,除了用户需求以外,在某些物联网应用中,可能需要将该设备添加到现有机器(例如汽车)中,该机器的硬件空间有限。在可穿戴设备和生物医学应用等其他情况下,小尺寸是必须满足的关键要求。由于其较小的性质,MEMS满足并超过了这些要求。 2、成本效益 在部署物联网解决方案时,规模通常是一个主要问题。例如,当在农田上放置传感器以监测天气和湿度时,每英亩将需要播种许多设备。或考虑一种资产跟踪解决方案,其中可能需要跟踪非常大量(且可变)的资产。在诸如运输的其他应用中,设备可能只是一次性使用。MEMS是通过称为光刻的工艺制成的,这使得批量生产变得容易且具有成本效益。 3、低功耗 物联网传感器和网关通常需要无线和电池供电。由于单位成本较低,因此更换整个单位通常比重新安装新电池便宜。因此,功耗的任何减少都会延长设备的使用寿命。某些MEMS与较大的MEMS面临相同的功率要求。其他人则利用电磁力或流体动力学中的不同力来降低功率消耗而又不牺牲功能性(例如,考虑通过小管道输送水的表面张力情况)。 以上便是此次小编带来的“MEMS”相关内容,通过本文,希望大家对什么是MEMS芯片、MEMS芯片的分类以及物联网对MEMS芯片的要求具备一定的了解。如果你喜欢本文,不妨持续关注我们网站哦,小编将于后期带来更多精彩内容。最后,十分感谢大家的阅读,have a nice day!

    时间:2020-11-09 关键词: mems芯片 mems 指数

  • 意法半导体与A*STAR和ULVAC携手合作,在新加坡成立世界首个“Lab-in-Fab”实验室,推进压电式MEMS技术应用

    · 与A*STAR的微电子研究所(IME)和日本制造工具供应商ULVAC(爱发科株式会社)合作,以压电式MEMS技术为重点研发方向 · 首创概念,旨在加快概念验证到量产的转化,并推动压电式MEMS在AR/VR、医疗和3D打印等新产品中的应用 · 预计2021年第二季度产出第一批晶圆,2022年底开始量产 中国,2020年10月30日——横跨多重电子应用领域的全球领先的半导体供应商、MEMS(微机电系统)技术的世界领导者意法半导体(STMicroelectronics,简称ST) 于日前宣布,与新加坡A * STAR IME研究所和日本领先的制造工具供应商ULVAC合作,在意法半导体新加坡晶圆厂内联合创办一条以压电式MEMS技术为重点研究方向的8英寸(200mm)晶圆研发生产线。这个全球首创的“Lab-in-Fab”研发生产线整合三个合作方在压电材料、压电式MEMS技术和晶圆制造工具领域的领先技术和优势互补的研发能力,促进新材料和工艺技术创新发展,最终加快企业客户的产品开发。 Lab-in-Fab实验室包括意法半导体在宏茂桥工业园区内的一个新建洁净室区,将配备三个合作方提供的工具设备和专用资源,为MEMS研发制程科学家和工程师提供工作场所。IME微电子在压电式MEMS器件设计、工艺集成和系统集成方面的知识库和产业驱动力将为研发生产线的发展提供积极的增值作用。IME还将提供最先进的工具设备,确保科技创新成果顺利转化为产品,全部过程都在同一地点完成。新研发生产线还将利用意法半导体现有资源,发挥在同一园区内的ST晶圆厂的规模经济优势。预计“Lab-in-Fab”设施将在2021年第二季度建成启用并产出首批晶圆,在2022年底实现量产。 意法半导体模拟器件、MEMS和传感器(AMS)产品部总裁Benedetto Vigna表示: “我们与IME和ULVAC此前已有过较长的合作经验,这次新合作旨在共同创办世界领先的压电式MEMS材料、技术和产品研发中心。这个全球首创实验室将设在意法半导体的战略要地新加坡工厂。Lab-in-Fab将让我们的客户能够轻松完成从概念可行性研究到产品量产的转化过程。” 此次合作可增强意法半导体新加坡公司现有的制造工艺组合,并加快前景广阔的新应用领域采用压电式MEMS执行器,新兴应用包括智能眼镜、AR头戴设备和激光雷达系统使用的MEMS微镜;新兴医疗设备使用的压电微机械超声波换能器(PMUT),以及商用和工业用3D打印机的压电式打印头。 IME执行院长Dim-Lee Kwong教授表示: “IME、ST和ULVAC之间的公私合作项目构建了一个独特的研发生产线,这个生产线将采用压电材料开发创新产品,增强合作伙伴的竞争力。这些努力将会让高价值的研发活动继续扎根于新加坡,并证明新加坡仍是行业龙头开展技术创新和发展业务的首选地区。A * STAR将致力于帮助本地中小企业开发、利用我们的技术。我们欢迎企业与IME合作,并利用我们的Lab-in -Fab实验室设施做概念验证。” ULVAC执行官、高级研究员Koukou SUU博士表示:“我们很高兴成为ST和IME的“Lab-in-Fab”合作伙伴,为众多前景广阔的未来应用开发先进的压电式MEMS产品,这也充分证明了ULVAC在压电MEMS制造技术解决方案市场上的领先地位。我们期待与合作伙伴密切合作,使合作圆满成功。” 编者注 压电式元器件已被广泛使用几十年,用于制造压电式执行器或传感器。在过去的几年中,工艺技术的创新使MEMS行业能够使用压电膜研制晶圆级产品,为持续的小型化、性能改进和成本降低奠定了基础。 2019年,意法半导体庆祝新加坡工厂成立50周年,同时宣布全新的8英寸(200mm) 晶圆生产线(SG8E)在新加坡落成开工;2020年,“Lab-in-Fab”研发生产线项目启动。

    时间:2020-10-30 关键词: 意法半导体 ulvac mems

  • 如何建立基于MEMS的解决方案,以在状态监控期间实施振动检测

    如何建立基于MEMS的解决方案,以在状态监控期间实施振动检测

    对于使用电机、发电机和齿轮等的机械设备和技术系统,状态监控是当前的核心挑战之一。在最大限度降低生产停机风险这一方面,计划性维护的重要性日益凸显,不仅是在工业领域,在任何使用机械系统的地方均是如此。除此以外,本文还分析了机器的振动模式。齿轮箱导致的振动在频域体现为轴速的倍数。不同频率点的磨损、不平衡或松脱的部件等异常。我们通常使用基于MEMS(微机电系统)的加速度计来测量频率。与压电式传感器相比,它们具有更高的分辨率、出色的漂移特性和灵敏度,以及更高的信噪比(SNR),此外,还能检测几乎接近直流范围的极低频率振动。 本文介绍一种基于ADXL1002 MEMS加速度计的高线性、低噪声、宽带振动测量解决方案。这种解决方案可用于实施轴承分析或发动机监测,且适用于所有需要动态范围高达±50 g、频率响应范围为从直流至11 kHz的应用。 图1显示的是一个示例电路。来自ADXL1002的模拟输出信号通过2阶RC滤波器馈送至逐次逼近寄存器(SAR)模数转换器(ADC) AD4000,将模拟信号转化为数字值,以进一步处理信号。 图1.ADXL1002的示例电路 ADXL1002是ADI公司一款高频率的单轴MEMS加速度计,提供远超过传感器谐振频率范围的输出信号通频带。采用此器件之后,也可以监测3 dB带宽以外的频率。为了实施这种监测,ADXL1002的输出放大器需要支持70 kHz小信号带宽。使用ADXL1002的输出放大器也可以直接驱动实现高达100 pF的容性负载。要实现高于100 pF的负载,需要使用不低于8 kΩ的串联电阻。 ADXL1002的输出端需要配备外部滤波器,以消除ADXL1002的输出放大器和其他内部噪声组件产生的混叠噪声,例如,耦合内部200 kHz时钟信号产生的噪声。因此,需要相应采用滤波器带宽。采用图1所示的尺寸(R1 = 16 kΩ,C1 = 300 pF,R2 = 32 kΩ,C2 = 300 pF)时,在200 kHz时会实现约84 dB衰减。此外,选择的ADC采样速率应该高于放大器的带宽(例如,32 kHz)。 对于ADC,选择ADXL1002的电源电压作为其基准电压源,这是因为输出放大器与电源电压成比率关系。在本例中,电源电压的容差和电压温度系数(一般连接至外部稳压器)介于加速度计和ADC之间,所以可以抵消与电源和基准电压相关的隐含误差。 频率响应 加速度计的频率响应是该系统最重要的特性,具体如图2所示。在频率高出约2 kHz至3 kHz时,增益增加。对于谐振频率(11 kHz),在输出电压下产生约12 dB(因子为4)的最大增益值。 图2.ADXL1002的频率响应 为了显示量程过冲(超量程),ADXL1002配备了一个对应的输出(OR引脚)。发生明显的超量程事件时,集成式监测器会发出警报。 机械安装注意事项 应特别注意将加速度计放置在正确的位置。加速度计应安装在靠近板的刚性安置点的位置,避免电路板本身产生任何振动,以及因为电路板振动未受抑制而导致的测量误差。这种放置可以确保加速度计每次受到的电路板振动的频率都高于机械传感器的谐振频率,因此实际上对加速度计是不可见的。多个安装点时,接近传感器和较厚的板也有助于降低系统谐振对传感器性能的影响。 结论 采用图1所示的电路时,可以相对容易地构建基于MEMS的解决方案,ADI公司该方案可以检测直流范围到11 kHz的振动(旋转机器的状态监控通常要求采用这一范围)。

    时间:2020-10-23 关键词: adi 振动检测 mems

  • MEMS激光雷达振镜

    MEMS激光雷达振镜

    一、激光雷达简介 激光雷达,自1960年提出概念后,直到近年来才进入迅速发展时期。激光雷达可用于物体探测与规避,物体识别与跟踪,即时定位与地图构建等,随着无人驾驶的快速发展,做为无人驾驶不可或缺的探测和传感部件,激光雷达的需求日益增长。 调制激光可以用于距离探测和测量,但传统的激光测距仪(laser rangefinder)仅能测量瞬时视场范围内的距离。为了形成更大视场范围内的3D形貌识别与模型构建,必须在既定的视场范围内实现激光光束的偏转和全局扫描。 二、MEMS激光雷达简介 MEMS,微机电系统,尺寸在毫米级或者更小的传感器、执行器或者微型系统。常见产品包括MEMS加速度计、MEMS麦克风、陀螺仪、微马达、微泵、MEMS振镜及其集成产品。 MEMS振镜(MEMS mirror)属于一种光学MEMS执行器芯片,可以在驱动作用下对激光光束进行偏转、调制、开启闭合及相位控制。目前广泛应用于投影、显示、光通信等场景中。 MEMS LiDAR,采用MEMS振镜作为激光光束扫描元件,具有体积小、宏观结构简单、可靠性高、功耗低等优势,是目前激光雷达实现落地应用的最合适的技术路径。 三、MEMS振镜及其选型参数 1. MEMS激光雷达振镜技术指标及选型 单轴和双轴MEMS振镜均可根据工作模式划分为谐振状态、非谐振状态和半谐振状态。 按照 MEMS振镜的驱动方式不同,可划分为静电驱动(ES),电磁驱动(EM),电热驱动(ET)以及压电驱动(PE)四种。 业内部分知名学者对于激光雷达的MEMS振镜选型及参考指标做了指引性的讨论,具体如下: (1)FoV视场角 激光雷达的扫描角度,包括水平和竖直方向,对于自动驾驶激光雷达,更大的扫描角度意味着更大的视场角。 (2)Optical Aperture光学孔径: MEMS振镜的光学特性与激光雷达的空间分辨率、探测距离等参数息息相关。 其中空间分辨率与激光波长、激光光束质量正相关,与激光光斑大小负相关,市场期望激光雷达的角分辨率尽可能小于1mrad,因此有着较好的激光光束质量时,MEMS振镜的直径应不小于1mm。 探测距离则与发射激光功率、透射效率、障碍物发射率、接收端半径等参数相关。 (3)Scanning speed and Frequency扫描速度及谐振频率: 对于自动驾驶应用的双轴MEMS激光雷达,MEMS振镜的横轴(水平方向,快轴)扫描频率应在0.5-2KHz之间,纵轴(垂直方向,慢轴)扫描频率应在10-30Hz之间。 此外,若选用的MEMS振镜的谐振频率较高,激光雷达的分辨率、帧率及鲁棒性均更佳。 (4)Mirror Size and Weight振镜尺寸及重量 MEMS激光雷达得到产业界青睐的原因之一便是体积小、便于集成。因此在满足OpticalAperture和谐振频率的前提下,MEMS的尺寸应尽可能优化。 (5)FoM (Figure of Merit)品质因数: 以上参数均为MEMS振镜的本征参数。FoM(figure of merit)则是将以上重要参数融合后形成的描述激光雷达性能的综合指标。根据行业经验,激光雷达为获得良好性能,所选用的MEMS振镜的FoM值应更高,针对自动驾驶的激光雷达,FoM值至少为0.7。FoM值来源具体如下: FoM=θe·de·fe 其中,θe是激光雷达视场方向的有效光学扫描角,单位为rad; de是MEMS振镜有效尺寸,单位为mm; fe是MEMS振镜的有效谐振频率,单位为kHz; 2. 多种用途激光雷达的MEMS振镜参考 总体而言,MEMS振镜的FoM值越大,越利于激光雷达性能提升。相较而言,单轴MEMS振镜因整体结构更为简便,所以更容易得到更大的扫描角度,更大的光学孔径和更高的谐振频率。 美国佛罗里达大学的谢会开教授团队针对多用途的激光雷达的MEMS振镜选型给出基础要求,如表-1所示。 表-1 不同应用的激光雷达对于MEMS振镜技术参数的最低要求 四、基于双轴MEMS振镜的激光雷达 图1 双轴MEMS振镜的激光雷达以“点”扫“面” 双轴MEMS振镜因其具有两个转动轴,因此有三种扫描模式:双轴谐振、单轴谐振/单轴非谐振、双轴均非谐振。 因双轴MEMS振镜结构及工艺较为繁杂,其扫描角度一般较小,图中所示的双轴振镜其扫描角度约为15°×11°,一般需要配合外围光学器件才可将FoV扩展到45°×11°。 美国佛罗里达大学的谢会开教授领导的研究团队对市面上34款不同规格的双轴MEMS振镜的本征参数和FoM值进行了深入的研究和计算,其中仅有6款MEMS振镜的FoM值大于0.7,其余28款MEMS振镜的FoM均小于0.7。 五、基于单轴MEMS振镜的激光雷达 图2 单轴MEMS振镜的激光雷达以“线”扫“面” 基于单轴振镜的MEMS激光雷达中,单轴MEMS振镜配合配合激光扩束透镜,可以使得一维MEMS振镜实现激光光束在水平方向和竖直方向的同步扫描。上图为Infineon开发的基于单轴振镜的MEMS激光雷达的原理图。单轴MEMS振镜的激光雷达工作状态分为谐振式和非谐振式两种。 另外,也有部分厂商将单轴MEMS振镜放置在旋转电机上,以实现二维扫描。 图3放置于旋转电机上单轴MEMS振镜 同样,美国佛罗里达大学的谢会开教授领导的研究团队也对市面上二十余款不同规格的单轴MEMS振镜的本征参数和FoM值进行了深入的研究和计算,其中FoM值大于1的MEMS振镜超过50%,FoM大于0.7的超过14款,且单轴MEMS振镜的激光雷达以“线”扫“面”,天然上拥有更高的帧率。

    时间:2020-10-22 关键词: 激光雷达 执行器芯片 mems

  • 柔性MEMS传感器诞生目的

    柔性MEMS传感器诞生目的

    MEMS(Microelectromechanical Systems)微机电系统,将微电子技术与机械工程融合到一起的一种工业技术,它的操作范围在微米范围内,能够把力转化成电信号。MEMS器件应用在手机,健身手环、打印机、汽车、无人机以及VR/AR头戴式设备等日常电子产品中,MEMS在我们的生产生活可谓无处不在。 一般MEMS的生产方式是在基质上堆积物质层,然后使用平板印刷和蚀刻的方法来让它形成各种需要的结构,使用的材料主要是硅,采用类似于集成电路批处理式的微制造技术。这样制造出来的MEMS就是我们常见的刚性MEMS,一般与对应的IC封装在一起,但你知道什么是柔性MEMS吗? 一、柔性MEMS诞生的目的 力的交互,和电的交互或声的交互不一样,它需要有一个作用表面。为了把表面的信息准确地传达到传感器里面,传感器本身一定要是柔性的,才能检测用户触摸操作时所产生的微小形变。 “纽迪瑞是真正全球首家将柔性MEMS概念商业化的公司,”纽迪瑞公司创始人兼CEO 李灏博士介绍到,“其实我们也是做了好多年之后才发现,原来这就是柔性MEMS。” 人和机器进行交流,首先机器要理解人的意愿。从按键到触摸屏,是人对机器输入更简单流畅的演进过程,李灏认为,这个交互过程要用传感器真正地把人的意图翻译进去,一定要用到压力这个维度,柔性MEMS技术就是为了解决目前交互面临的两大问题: 传感器必须是柔性的。虽然现在很多交互的作用表面已经是柔性的,但传感器本身为了配合任何种类的作用面,也必须让表面是柔性的; 即贴即用。可穿戴设备最大的成本是组装成本,力的交互和传导与结构强相关,需要把传感器做得像创可贴一样,撕掉背胶贴上就可以使用,降低组装难度,提高良率。 二、完备了TWS耳机的交互语言 据悉,纽迪瑞的产品主要应用在三大方向,分别是手机(Mobile),可穿戴(Wearable),以及可测量(Measurable)。 近些年来的标志性客户及产品有:2015年配合中兴发布第一款3D Touch手机 Axon Mini;2017年配合谷歌发布第一款Edge Sense边缘触控手机Pixel 2;2019年配合vivo发布第一款无按键手机NEX 3;2020年配合华为发布第一款国内/安卓系统压感TWS耳机FreeBuds Pro。 拿可穿戴产品来说,使用时都是紧贴人体的,但由于人体都是导电的,所以交互往往非常困难的。例如耳朵导电,手指也一样导电,手指去触碰TWS耳机,和耳朵接触的信号是会互相混淆的,所以压力是解决交互问题的关键。 但是此前压力交互技术一直不理想,比如戴着TWS耳机想要调音量,就一定要把手机拿出来调;交互也只有一种交互语言——敲两下,因为敲一下会很多误触,敲三下对于用户的要求太高,所以只能实现听歌、接电话等简单的操作。直到AirPods Pro采用压感技术加入了捏一下、捏两下、长捏和短捏等,才基本完备了交互语言。 华为最新的FreeBuds Pro则实现了在耳机上压力加电容滑动调节音量。“我们把这叫传感器融合,把电容交互和压感交互全部放到了一个非常小的传感器里面,“李灏说到,”捏一下就可以听歌、降噪,上下滑动就可以调节音量,也实现了完备的交互语言和更好的用户体验。“ 三、在手机中重新崛起 纽迪瑞公司市场销售副总裁任璐佳表示,柔性MEMS并不单单是一种材料,还要告诉客户怎么做才能商业化。“从材料、算法、模组到一体化的实现和量产工具,都是纽迪瑞自己开发的。目前累积出货量已经超过5000万,品牌渗透率方面11家中有9家已经量产,在很多手机上已经实现了传感器阵列。“ 2015年,苹果iPhone 6S曾经最早将压力传感3D TOUCH功能用在了手机屏幕下,但随后几代产品却默默地取消了这一功能,李灏认为这主要是基于向下兼容和成本的考量。现在手机越来越薄、无孔化和全面屏的同时,厂商还在不断追求游戏体验,但是现在手机既有的一些交互方式已经不能满足了。比如游戏按键,屏幕方向变化的话会误触,所以一些手机厂商会在屏下加压力传感器;5G需要更多的天线,留给实体按键的位置越来越少了,压力触控交互或许可以重新在智能手机上崛起,成为一个大家都需要的功能。 在笔记本行业中,苹果MacBook的触控板没有实体按键,但按下去会有马达反馈。相比苹果笔记本的交互设计,微软系的笔记本交互曾经做得比较差——触控板小,还有两个实体按键。虽然没有微软的支持,但现在联想和华为已经开始用压力去替代实体的左右键。“纽迪瑞可以做到线性输出、满足多维度输入需求(轻按、重按、短按、长按)。“任璐佳说到,”现在windows的笔记本上出现的方案还不具备这些功能。“ 可测量产品除了触控板,还有很多应用场景,比如苹果、微软、华为、三星等头部企业都推出的压力笔,在数字绘画的应用上需要4096、8192这样的压力分级,据悉纽迪瑞已经实现了这项技术的落地。 四、用标准化提升性价比,满足不同用户 消费类市场是最有挑战性的市场,因为光做得好不够,还要让别人用得起,不能期待苹果用的东西别人都用得起。所以纽迪瑞这类供应商,一定要用标准化去把模组的性价比做高,任璐佳表示,“性价比分为成本和性能,成本目前我们已经做到了接近于实体按键,而性能主要看输出和输入。输入方面纽迪瑞已经实现压力数据、算法实现和大规模量产的一致性。“ 在TWS耳机领域,纽迪瑞的客户大致分成三类:一是手机的品牌做耳机,二是传统的音频品牌,三是高仿,这些耳机有不同的价位区间。目前TWS耳机的主芯片趋势是高度集成,任璐佳认为压感功能一定会在有“主动降噪 “级别的TWS耳机中成为标配,这类产品的价格基本上是399元到1299元。目前纽迪瑞有Micro LoadCell、贴合式电容+压感、PCB Sensor+弹片三种专用于TWS交互的压感触控解决方案,主要就是在性价比上满足不同用户。 与纽迪瑞的方案不同,目前市面上有一些采用电容做压力触控的方案,但这类的技术有一些硬伤。电容压力感应的原理是基于两层面板,上面一层面板被压的时候产生形变,这时候它到底下这一层的距离就改变了,通过改变的数值可以计算出受力大小。“这个变量是基于底层面板不动的假设下,但在实际应用中,底层面板一定是会动的。” 李灏解释到,“曾经一家抽油烟机厂商做了电容触控的压力操控板,位置在金属面板的后面,在实验室里面测得很好,但货送到用户家用螺丝一拧,电容之间的距离就发生变化了,整个都不好用了。由此可见在要求抗跌落能力比较强,或者抗安装比较强的,电容方案非常受限制。” 五、未来愿景 而与其他同类压感传感器厂商相比,纽迪瑞优势首先体现在份额上面。据李灏介绍,在除苹果之外的方案中,纽迪瑞占所有剩余方案的98%。“这也是即贴即用方案经过市场检验之后的结果,纽迪瑞解决最大的问题就是易组装。“ 展望未来,纽迪瑞希望在现有产品方案上持续迭代升级,逐步开发新产品线,以不断丰富应用领域和场景,实现更低成本、更高性能以及功能电路的整合。 未来有望籍由消费电子的人机交互,再把压力交互引入到所谓物机应用中,实现多功能复合传感器,例如温度、体征传感以及在汽车和轨道上的应用。 以后的万物互联不仅包括声光电,压力一定也是互联的一部分。比如机器人拿东西,机器对于物体的感知是一定需要有压力反馈的,虽然现在还处在非常早期,但这是未来的大趋势。

    时间:2020-10-14 关键词: 传感器 压力交互 mems

  • MEMS代工工厂的四个类型

    MEMS代工工厂的四个类型

    MEMS加工的MEMS产业早在发展初期,就呈现波浪式的发展状态。早期一些半导体公司就把MEMS加入到其能生产的器件范围,同样的一些晶圆厂也逐渐成为MEMS器件加工公司。 但是每家MEMS代工公司都有自己特有的优势,不同的MEMS代工,不同的起跑线。总的来说,都是为了吸引符合各自特点的客户而采取不同的策略。 MEMS代工工厂大致可分为四个类型: 1.向硅晶圆代工厂提供MEMS代工服务 2.OEM供应商的MEMS代工厂 3. IDM的MEMS代工厂 4.纯MEMS代工厂。 从1和2代工类型来看,MEMS代工选择IDM或者OEM是各有利弊的。IDM的发展已经有二三十年了,但是客户关心的知识产权安全问题一直没能得到很好的解决。 所以,对于晶圆代工来说,他们则是把重点放在工艺和客户上。纯MEMS代工公司是可以同时处理多种工艺和多个客户的,是最具变通的模式。 不同类型MEMS代工,在技术上也是各有差异。 大多情况,MEMS芯片和ASIC芯片分别制造,然后通过系统级封装或键合工艺集成在一起。对于设计者来说,封装集成的灵活性更大。 而一些MEMS代工提供MEMS-CMOS工艺,可将两个芯片集成为单芯片,它的好处是:降低功耗、高速和低寄生效应。需要权衡的是制造复杂性的增加和热预算的减少。 为了适应市场的快速发展,MEMS代工公司还能提供多种堆叠技术,比如3DTSV、2.5D中介层等。 随着电子市场的火爆,MEMS代工的需求也日益提升,也促使MEMS代工的产品在体积上、成本上都变得越来越小。

    时间:2020-10-14 关键词: 芯片 mems

  • 爱普科斯抗电磁干扰MEMS麦克风解决方案

      3月12日消息,受日本东北地区地震影响,中国电信部分海缆发生故障;中国联通部分国际电路中断,受损情况不断加大;中国移动租用海缆部分中断。   3月11日13时46分,日本东北地区发生地震。受此影响,中国电信经由日本至北美的日美海缆、PC1海缆在日本北茨城附近海域发生故障。11日晚间,中国电信至北美方向105G的互联网出口电路及7G的专线电路中断,但话音业务电路运行正常。据悉,中断的互联网电路占到中国电信总出口带宽的13%,占北美方向出口带宽的22%,对用户访问北美方向互联网站速度造成一定影响。   与此同时,在中国联通国际业务电路中,部分通达美加方向语音业务电路受到影响,共计40E1中断,中国联通11日晚完成路由调整,语音业务未受影响;至美国方向24*2.5G互联网电路中断,对互联网出口有一定影响;至日本方向电路未中断,但由于话务量激增导致接通率下降。   另外,中国移动互联网上海国际出口至北美方向租用的两条国际海缆中的一条因地震中断,导致国际业务有部分拥塞,但话音业务基本正常。据悉,11日下午2-3时,中国移动至日本的国际去话话务量较平时增长207%,去话试呼次数超过20万次,增长945%;由于日本本地网络原因,系统接通率下降50%。去话话务量增长排名前五的省份为上海、广东、江苏、辽宁和浙江。   目前,中国电信已启动应急预案,将在确定故障海缆的具体断点之后进行抢修;中国联通正在制订方案,组织力量恢复电路;中国移动已启动应急预案,紧急调度电路并疏导国际业务。

    时间:2020-09-09 关键词: 麦克风 爱普科斯 电磁干扰 mems

  • MEMS光开关性能与发展

    MEMS光开关性能与发展

      一、前言   光纤通信技术的问世和发展给通信业带来了革命性的变革,目前世界大约85%的通信业务经光纤传输,长途干线网和本地中继网也已广泛使用光纤。一种智能化网络体系结构—自动交换光网络(ASON:automaTIc switched opTIcal networks)成为当今系统研究的热点,它的核心节点由光交叉连接(OXC:opTIcal cross connect)设备构成,通过OXC,可实现动态波长选路和对光网络灵活、有效的管理。光交叉互连(OXC)技术在日益复杂的DWDM网中是关键技术之一,而光开关作为切换光路的功能器件,则是OXC中的关键部分。光开关矩阵是OXC的核心部分,它可实现动态光路径管理、光网络的故障保护、波长动态分配等功能,对解决目前复杂网络中的波长争用,提高波长重用率,进行网络灵活配置均有重要的意义。   光开关不仅是OXC中的核心器件,它还广泛应用于以下领域。   (1)光网络的保护倒换系统,实际的光缆传输系统中都留有备用光纤,当工作通道传输中断或性能劣化到一定程度,光开关将主信号自动转至备用光纤系统传输,从而使接收端能接收到正常信号而感觉不到网路已出了故障,其会将网络节点连成环形以进一步改善网络的生存性。   (2)网络性能的实时监控系统,在远端光纤测试点,通过1&TImes;N多路光开关把多根光纤接到光时域反射仪上,进行实时网络监控,通过计算机控制光开关倒换顺序和时间,实现对所有光纤的检测,并将检测结果传回网络控制中心,一旦发现某一路出现问题,可在网管中心直接进行处理。   (3)光开关还应用在光纤通信器件测试系统以及城域网、接入网的差/分复用和交换设备中。光开关的引入使未来全光网络更具灵活性、智能性、生存性。光开关技术已经成为未来光联网、光交换的关键技术,在通信、自动控制等领域发挥着越来越重要的作用。   在众多种类的光开关中,微机械(MEMS)光开关被认为最有可能成为光开关的主流器件。本文在概述多种光开关原理特点的基础上,重点分析了几种主要的MEMS光开关,并阐述了各自的结构与性能特点。   二、光开关的原理及种类   光开关性能参数有多种,如:快切换速度、高隔离度、小插入损耗、对偏振不敏感及可靠性,不同领域对它的要求也各不相同。其种类有保护、切换系统中常用的传统光机械开关,也有这几年飞速发展的新型光开关,如:热光开关、液晶开关、电光开关、声光开关、微光机电系统光开关(MOEMS,micro optic electro mechanical systems)、气泡开关等。在超高速光通信领域,还有马赫-曾德尔(Maeh-Zehnder)干涉型光开关、非线性环路镜(NOLM,nonlinear optical fiber loop mirror)光开关等光控开关。   1、机械光开关   传统机械光开关的工作原理:通过热、静电等动力,旋转微反射镜,将光直接送到或反射到输出端。特点是开关速度比较慢、性价比好,在很多领域有市场前景,但体积大、不易规模集成的缺点限制了其在未来光通信领域的应用。在此基础上,近几年发展很快的是MOEMS光开关,它是微机电系统和传统光技术相结合的新型开关,特别是具有光信号的数据格式透明、与偏振无关、差损小、可靠性好、速度快、容易集成的优点。   2、电光效应开关   电光效应光开关多由光电晶体材料(如LiNbO3或其他半导体材料)波导材料制成,两条波导通路连接成M-Z干涉结构,外加电压可改变波导材料的折射率,从而控制两臂的相位差,利用干涉效应实现了光的通断。它的特点是速度快,但与偏振有关,成本较高。工作原理如图1所示。        图1 基于Mach-Zehnder结构的电光效应光开关   对于3dB耦合器,两光波满足模耦合方程,令两个光波导的传播常数相等,B0=0,在3dB耦合器2的输出端得到:   |A3|2=|A0|2sin2(Ф/2)   |B32=|A0|2cos2(Ф/2)   式中:A0、B0——输入的光波振幅;A3、B3——输出的光波振幅;Ф——光波相位。   从上式看出,Ф和施加电压有关,改变电压,则Ф改变,从而使光强得到调谐。其开关速度取决于两路光之间产生相位差的时间,即光波导中折射率变化时间。   在现代通信系统向高速率、智能化发展的阶段,为解决电子交换机响应时间慢、无法和超高速传输数据相匹配的矛盾,实现更快的开关速度和更低的插入损耗,还可以利用石英光纤和半导体光放大器的自相位调制或交叉相位调制效应改变折射率的方法,即光控光开关技术。   3、光控开关   现在比较成熟的型号有:基于NOLM原理和SOA非线性效应(如XPM:cross phase modulation)制作的全光开关。它们不仅用于超快开关交换,而且还可用于全光信号再生与超快波长转换,是目前很有前途的全光交换技术。一般,各种超快全光开关归根结底都离不开光的非线性效应,这里以SOA-XPM为例加以说明,实验原理如图2所示。        图2 利用SOA-XPM实现光开光的实验装置   将SOA分别置在M-Z干涉仪的两臂,开关控制脉冲注入一臂,脉冲的变化会引起SOA折射率的改变,从而引起两臂相位差△Ф的改变,即:   △Ф=-(2π/l)(dn/dN)(τe/[1+(wτe)2]1/2L×Vg×g×△S×cos(wτ-q)   其中,l——信号波长;dn/dN—折射率随载流子密度的变化量;L—SOA的腔长;τe—载流子寿命;Vg—群速度;g—增益系数;△S—载流子密度变化幅值;q—载流子密度变化和调制信号之间的相位延迟。   △Ф=0,π时,两臂的输出端产生通断。由于SOA的开关速度能达到皮秒量级,可用于超高速光纤通信系统。除SOA之外, M-Z干涉仪的两条支路若由非线性光波导材料如GaAs/AlGaAs组成,也可达到开关的目的。

    时间:2020-09-08 关键词: 光开关 mems

  • 浅谈麦克风的灵敏度

    浅谈麦克风的灵敏度

      灵敏度, 即模拟输出电压或数字输出值与输入压力之比,对任何麦克风来说都是一项关键指标。在输入已知的情况下,从声域单元到电域单元的映射决定了麦克风输出信号的幅度。   本文将探讨模拟麦克风与数字麦克风在灵敏度规格方面的差异,如何根据具体应用选择灵敏度最佳的麦克风,同时还会讨论为什么增加一位(或更多)数字增益可以增强麦克风信号。   模拟与数字   麦克风灵敏度一般在94 dB的声压级(SPL)(或者1帕(Pa)压力)下,用1 kHz正弦波进行测量。麦克风在该输入激励下的模拟或数字输出信号幅度即是衡量麦克风灵敏度。该基准点只是麦克风的特性之一,并不代表麦克风性能的全部。   模拟麦克风的灵敏度很简单,不难理解。该指标一般表示为对数单位dBV(相对于1 V的分贝数),代表着给定SPL下输出信号的伏特数。对于模拟麦克风,灵敏度(表示为线性单位mV/Pa)可以用对数表示为分贝:      其中OutputAREF 为 1000 mV/Pa (1 V/Pa)参考输出比。   有了该信息和正确的前置放大器增益,则可轻松将麦克风信号电平匹配至电路或系统其他部分的目标输入电平。图1显示了如何设置麦克风的峰值输出电压 (VMAX) 以匹配ADC的满量程输入电压 (VIN) 其增益为 VIN/VMAX。 例如,以4 (12 dB)的增益,可将一个最大输出电压为0。25 V的 ADMP504 匹配至一个满量程峰值输入电压为1。0 V的ADC。      图1. 模拟麦克风输入信号链,以前置放大器使麦克风输出电平与ADC输入电平相匹配   数字麦克风的灵敏度(单位为dBFS,相对于数字满量程的分贝数)则并非如此简单。单位的差异表明,数字麦克风与模拟麦克风的灵敏度在定义上存在细微差异。对于提供电压输出的模拟麦克风,输出信号大小的唯一限制实际上是系统电源电压的限制。虽然对多数设计来说并不实用,但从物理本质上讲,模拟麦克风完全可以拥有20 dBV的灵敏度,其中用于基准电平输入信号的输出信号为10 V。只要放大器、转换器和其他电路能支持所需的信号电平,完全可以实现这一水平的灵敏度。   数字麦克风的灵敏度没有这样灵活,而只取决于一个设计参数,即, 最大声学输入。只要将满量程数字字映射到麦克风的最大声学输入(实际上,这是唯一有用的映射),则灵敏度一定是该最大声学信号与94 dB SPL参考信号之差。因此,如果数字麦克风的最大SPL为120 dB,则其灵敏度为–26 dBFS (94 dB – 120 dB)。除非将最大声学输入降低相同的量,否则无法通过调整设计使给定声学输入的数字输出信号变得更高。   对于数字麦克风,灵敏度表示为94 dB SPL输入所产生的输出占满量程输出的百分比。数字麦克风的换算公式为      其中 OutputDREF 为满量程数字输出电平。   现在来比较最后一个非常难懂的地方,数字和模拟麦克风在峰值电平和均方根电平的使用上并不一致。麦克风的声学输入电平(单位为dB SPL)始终为均方根测量值,与麦克风的类型无关。模拟麦克风的输出以1 V rms为参考,因为均方根测量值更常用于比较模拟音频信号电平。然而,数字麦克风的灵敏度和输出电平却表示为峰值电平,因为它们是以满量程数字字(即峰值)为参考的。一般来说,在配置可能依赖于精确信号电平的下游信号处理时,必须记住用峰值电平指定数字麦克风输出的惯例。例如,动态范围处理器(压缩器、限幅器和噪声门)通常基于均方根信号电平来设置阈值,因此,必须通过降低dBFS值从峰值到均方根值按比例调整数字麦克风的输出。对于正弦输入,其均方根电平比峰值电平低3 dB(即(FS√2)的对数测量);对于更加复杂的信号来说,均方根电平与峰值电平之间的差值可能与此不同。例如, ADMP421, 提供 脉冲密度调制 (PDM)数字输出的MEMS麦克风 的灵敏度为–26 一个 94 dB SPL 正弦输入信号将产生–26 dBFS的 峰值输出电平,或–29 dBFS的均方根 电平。   由于数字麦克风和模拟麦克风的输出采用不同的单位,因此,对两类麦克风进行比较时可能会使人难以理解;但二者在声域中却有一个共同的测量单位,SPL。一种麦克风可能为模拟电压输出,另一种为调制PDM输出,还一种为I2S输出,但它们的最大声学输入与信噪比(SNR,即94 dB SPL参考电平与噪声电平之差)却是可以直接比较的。以声域而非输出格式为参考,这两个规格为比较不同麦克风提供了一种便利的方式。图2显示了给定灵敏度下,模拟麦克风和数字麦克风的声学输入信号与输出电平之间的关系。图2(a)所示为ADMP504模拟麦克风,其灵敏度为–38 dBV,信噪比为65 dB。相对于左侧的94 dB SPL基准点改变灵敏度时,结果会导致以下情况:向上滑动dBV输出条将降低灵敏度,向下滑动输出条则会提高灵敏度。      图2. (a)将声学输入电平映射到电压输出电平(模拟麦克风)   (b)将声学输入电平映射到数字输出电平(数字麦克风)   图2(b)所示为 ADMP521 digital 数字麦克风,其灵敏度为-26 dBFS,信噪比为65 dB。该数字麦克风输入到输出电平映射示意图表明,调整该麦克风的灵敏度会破坏最大声学输入与满量程数字字之间的映射。与灵敏度相比,SNR、动态范围、电源抑制比、THD等规格能更好地显示麦克风的性能。   选择灵敏度和设置增益   高灵敏度麦克风并非始终优于低灵敏度麦克风。虽然灵敏度可以显示麦克风的部分特性,但不一定能体现麦克风的性能。麦克风噪声电平、削波点、失真和灵敏度之间的平衡决定了麦克风是否适用于特定应用。高灵敏度麦克风在模数转换之前需要的前置放大器增益可能较少,但其在削波前的裕量可能少于低灵敏度麦克风。   在手机等近场应用中,麦克风接近声源,灵敏度较高的麦克风更可能达到最大声学输入,产生削波现象,最后导致失真。另一方面,较高的灵敏度可能适合远场应用(如会议电话和安保摄像头),因为在这类应用中,随着麦克风与声源之间距离的增加,声音会被衰减。图3显示了麦克风与声源之间的距离会对SPL产生什么影响。与声源的距离每增加一倍,声学信号电平将下降6 dB(一半)。      图3. 随着与声源距离的增加,麦克风声压电平将下降   作为参考,图4显示了各种声源的典型SPL,从安静的录音棚(10 dB SPL以下)到痛阈(130 dB SPL以下),痛阈指声音给正常人带来痛苦的点。麦克风很少能整个覆盖——甚至大致覆盖——该范围,因此,针对所需的SPL范围选择正确的麦克风是一个重要的设计决定。应利用灵敏度规格,使麦克风在整个目标动态范围内的输出信号电平与音频信号链的常见信号电平相匹配。      图4. 各种声源的声压电平   模拟麦克风的灵敏度范围较宽。有些动态麦克风的灵敏度可能低至–70 dBV。有些电容麦克风模块集成前置放大器,因而具有极高的灵敏度,达到–18 dBV。多数模拟驻极体麦克风和MEMS麦克风的灵敏度在–46 dBV至–35 dBV(5。0 mV/Pa至17。8 mV/Pa)之间。这种水平代表着本底噪声(ADMP504和ADMP521 MEMS麦克风可能低至29 dB SPL)与最大声学输入(典型值约为120 dB SPL)之间的良好折衷。模拟麦克风的灵敏度可以在前置放大器电路中调节,该电路通常与传感器元件一起集成在封装中。   尽管数字麦克风的灵敏度似乎缺乏灵活性,但可通过数字处理器中的增益轻松调节麦克风信号的电平。对于数字增益,只要处理器的位数足以完全表示原始麦克风信号的动态范围,就不会导致信号的噪声电平降低。在模拟设计中,每个增益级都会向信号中引入一些噪声;需要系统设计师来保证每个增益级的噪声足够低,以避免其注入噪声而降低音频信号。例如,我们可以看看 ADMP441, 这是一款数字(I2S )输出麦克风,最大SPL为120 dB(灵敏度为–26 dBFS),等效输入噪声为33 dB SPL(61 dB SNR)。该麦克风的动态范围为其能可靠重现的最大信号(最大SPL)与最小信号(本底噪声)之间的差值(ADMP441为:120 dB – 33 dB = 87 dB)。该动态范围可用一个15位数据字再现。当数字字中的数据发生1位移位时,信号电平会出现6 dB移位。因此,即便是动态范围为98 dB的16位音频处理器也可使用11 dB的增益或衰减,而不会影响原始动态范围。请注意,在许多处理器中,数字麦克风的最大声学输入被映射到DSP的内部满量程电平。在这种情况下,增加任意增益都会使动态范围等量下降,进而降低系统的削波点。以ADMP441为例,在一个满量程以上无裕量的处理器中,增加4 dB的增益会导致系统对116 dB SPL的信号削波。   图5所示为一个数字麦克风,其提供I2S或PDM输出并直接与一个DSP相连。在该信号链中,不需要使用中间增益级,因为麦克风的峰值输出电平已经与DSP的满量程输入字相匹配。      图5. 直接与一个DSP相连的数字麦克风输入信号链   结束语   本文说明了如何理解麦克风的灵敏度规格,如何将其应用到系统的增益级中去,同时解释了灵敏度虽然与SNR相关,但并不像SNR一样可以体现麦克风的质量的原因所在。无论是用模拟麦克风还是用数字MEMS麦克风进行设计,本文都有助于设计师选择最适合具体应用的麦克风,从而发挥麦克风的最大潜能。

    时间:2020-09-08 关键词: 麦克风 灵敏度 mems

  • mems器件在汽车上有哪些应用

    mems (微机电系统)传感器;有三项MEMS技术产品:红外传感器、磁性传感器、测角传感器;在高档汽车中,大约采用25至40只MEMS传感器; 1)MEMS传感器的大批量高精度生产和高可靠性及单价廉价,特别适宜在汽车电控系统中应用; 2)安全气囊中的汽车安全气囊感应器; 3)MEMS汽车微加速度计正替代以往的机电式加速度传感器 4)MEMS陀螺仪在高端汽车中的应用包括:悬架控制、翻滚 5)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。 6)发动机管理系统中的MEMS应用 7)微机械陀螺是一种振动式角速率传感器,在汽车领域的应用开发倍受关注,主要用于汽车导航的GPS信号补偿和汽车底盘控制系统; 8)汽车电控燃油喷射系统EFI要使用多重压力MAP传感器,监测发动机进气歧绝对压力,提高其动力性能,降低油耗,减少废气排放。 9)微型硅压阻式MEMS压力传感器可用于发动机废气循环系统,替代陶瓷电容式压力传感器; 10)汽车空调压缩机中的压力测量也是MEMS的一个很大市场。 11)气缸内气压测量,爆缸控制; 12)燃油喷射系统,柴油共轨系统; 13)传动油压,变速自动控制; 14)制动油道油压,制动系统; 15)悬挂液压,悬挂系统;

    时间:2020-09-07 关键词: 汽车电子 mems

  • MEMS惯性传感器为医疗导航设计带来新变革

      LED全彩显示屏灯壳散热依据功率大小及使用场所,会有不同的考量。   1、空气流体力学,利用灯壳外形,制造出对流空气,这是最低成本的加强散热方式。   2、导热塑料壳,在塑料外壳注塑时填充导热材料,增加塑料外壳导热、散热能力。   3、铝散热鳍片,这是最常见的散热方式,用铝散热鳍片做为外壳的一部分来增加散热面积。   4、表面辐射散热处理,灯壳表面做辐射散热处理,简单的就是涂抹辐射散热漆,可以将热量用辐射方式带离灯壳表面。   5、导热管散热,利用导热管技术,将热量由LED全彩显示屏芯片导到外壳散热鳍片。在大型灯具,如路灯等是常见的设计。   6、风扇散热,灯壳内部用长寿高效风扇加强散热,这种方法造价低、效果好。但是,要换风扇就是麻烦而且也不适用于户外,这种设计较为少见。   7、液态球泡,利用液态球泡封装技术,将导热率较高的透明液体填充到灯体球泡内。这是目前除了反光原理外,唯一利用LED芯片出光面导热、散热的技术。   8、导热散热一体化--高导热陶瓷的运用,灯壳散热的目的是降低LED全彩显示屏芯片的工作温度,由于LED芯片膨胀系数和我们常的金属导热、散热材料膨胀系数差距很大,不能将LED芯片直接焊接,以免高、低温热应力破坏LED全彩显示屏的芯片。最新的高导热陶瓷材料,导热率接近铝,膨胀系可调整到与LED全彩显示屏芯片同步。这样就可以将导热、散热一体化,减少热传导中间过程。

    时间:2020-09-07 关键词: GPS 传感器 惯性传感器 医疗设备 mems

  • MEMS加速度传感器在胎儿心率检测仪中的应用

    MEMS加速度传感器在胎儿心率检测仪中的应用

      一、概述   目前国际上已把妇幼保健指标作为衡量社会生产、经济发展的敏感指标。我国规定的体现小康水平的健康指标、人均期望寿命、婴儿死亡率、孕产妇死亡率等指标都大部分需要通过妇幼保健来实现。现在医院常规的产前检查包括测胎心、胎位、量血压、称体重、测腹围和宫底高度等。其中检测胎儿心率是一项技术性很强的工作,由于胎儿心率很快,在每分钟l20~160次之间,用传统的听诊器甚至只有放大作用的超声多普勒仪,用人工计数很难测量准确。而具有数字显示功能的超声多普勒胎心监护仪,价格昂贵,仅为少数大医院使用,在中、小型医院及广大的农村地区无法普及。此外,超声振动波作用于胎儿,会对胎儿产生很大的不利作用 尽管检测剂量很低,也属于有损探测范畴,不适于经常性、重复性的检查及家庭使用。   本项目基于VTI公司的SCA600C13H1G型MEMS加速度传感器,提出一种无创胎心检测方法,研制出一种简单易学、直观准确的介于胎心听诊器和多普勒胎儿监护仪之间的临床诊断和孕妇自检的医疗辅助仪器。   二、 SCA600C13H1G   SCA600C13H1G硅电容式加速度传感器是由单晶硅和玻璃制成。这种设计能够保证,随着时问和温度的变化,产品具有很好的可靠性、准确性和稳定性。它的电容检测原理简单而且可靠,是基于两个平行板间距的变化来测量的。一对平行板间的电容和电荷存储量取决于平行板间的间距和板面积。 产品的密封结构降低了封装要求。微粒或化学物质不能进入传感器内,从而保证了产品的可靠性。 产品的双电容器结构和对称性设计改善了产品的零点稳定性、线性度和横向灵敏度。通常,温度系数小于0.05FS/~C,横向灵敏度小于3%。这种新型传感器有如下特点;紧凑的结构,低功耗,可靠性好,性能优异。   VTI的加速度传感器是基于已经得到证明的3D MEMS技术制作的。三维微电子机械系统(3D-MEMS ),是各种技术的创新性组合,可以将硅加工成三维结构,其封装和触点便于安装和装配,用这种技术制作的传感器具有极好的精度、极小的尺寸和极低的功耗。一个高级的传感器仅由一小片硅就能制作出来,并能测量三个互相垂直方向的加速度。   三、系统工作原理与组成   本传感器系统的工作原理如图1所示 通过加速度传感器将胎儿心率转换成模拟电压信号,经前置放大用的仪器放大器实现差值放大。然后进行滤波等一系列中间信号处理,用A/D转换器将模拟电压信号转换成数字信号。通过光隔离器件输入到8051单片机进行分析处理,最后输出处理结果。      1、前置放大电路   前置放大器主要考虑噪声、输入阻抗和共模抑制比这三项的影响。

    时间:2020-09-07 关键词: 加速度传感器 检测仪 心率检测仪 mems

  • 汽车MEMS市场营收预测,发展前景如何?

    汽车MEMS市场营收预测,发展前景如何?

      据IHS iSuppli公司的汽车MEMS市场追踪报告,由于新车出货增长降温,汽车MEMS市场增长势头将有所减弱,但由于安全设备装配率不断上升以及面临降低排放的压力,随后将迎来扩张阶段。   预计今年汽车MEMS营业收入将从2011年的22.5亿美元上升到24.0亿美元,增长6.6%。预计2013年增长率下降到5.8%,随后在2014年回升到13.4%,届时营业收入将增至28.8亿美元,如图1所示。    图1:全球汽车MEMS营业收入预测 (以10亿美元计)   到2016年,汽车MEMS营业收入将达到32.0亿美元,增长4.4%。届时,由于对电子稳定控制(ESC)以及轮胎压力监测系统(TPMS)等汽车安全设备的需求减弱,汽车MEMS传感器市场将趋于平稳。到那个时候,这些系统的安装率将达到法规要求的水平,从而导致汽车MEMS增长变得更加温和。   ESC利用多个传感器来探测和抑制打滑,在美国、欧洲、澳大利亚、韩国和日本得到越来越普遍的采用。TPMS用于监测充气轮胎内部的气压,美国、加拿大、中国、韩国和欧洲都要求汽车配备这种系统。   虽然欧洲和中国等地的新车出货量增长速度将会放慢,但MEMS传感器的总体市场将继续非常强劲地增长,汽车MEMS领域也将受益。   推动增长的新动力   2015年以后,有几个因素将驱动汽车MEMS市场增长。   其中之一是中国TPMS市场的增长,预计销售额将达到1.9亿美元。TPMS强制安装的截止期限较晚,要等到2015年年中。届时在其它地区TPMS市场趋于成熟之际,中国TPMS市场将适时地站出来驱动整个产业的增长。   汽车翻滚探测将是另一个快速增长的应用领域。美国推出一项新的汽车安全规范措施,即汽车制造企业必须采取措施防止乘客在汽车翻滚事故中被弹出车外。这项规定将刺激面向该应用的陀螺仪与加速计市场在五年内增长18%。   第三个刺激因素将是汽油直喷(GDI)发动机。这种发动机具有较高的功率系数与效率,是帮助汽车满足成熟汽车市场碳排放标准的关键技术。   欧洲在采用GDI燃油系统方面走在全球前列,戴姆勒Move、福特Sigma与Fox、标致EB、雷诺/日产SIG与多种大众车型中的EA111 /2111传动系统,均采用了这种技术。但是,北美的GDI占有率最终将超过全球其它地区,因该地区汽油发动机产量占大多数。GDI在中国的占有率较低,但将不断增长。而日本则呈现小型化趋势,重点放在较小的GDI涡轮增压发动机上面。   推动汽车MEMS市场增长的另一个重要传感器领域是真空刹车助力,在停启应用出现后,真空刹车助力的发展也加快了速度。在这种应用中,压力传感器提供关于刹车系统中真空情况的参数:根据刹车过程中的压力变化情况,一个泵被启动并产生额外的真空,用于加大刹车力量。随着停启系统的市场配售率上升,2011-2016年真空刹车助力设备的出货量将增长34.5%,达到1890万套。   即将实施的要求安装e-call(紧急呼叫)到远程信息处理系统的规定,也将刺激传感器销售,尤其是欧洲市场中的汽车。专用加速计将获得增长潜力。在安装了e-call系统的汽车中,在汽车发生事故时该系统将自动呼叫距离最近的紧急事故处理中心,大幅缩短反应时间。该规定将于2015年第二季度末正式实施,预计将影响欧洲地区销售的所有新车。   主要MEMS器件与应用   目前,四类器件合计占汽车MEMS系统的99%。它们是压力传感器、加速计、陀螺仪与流量传感器,其五年增长率均在3-12%。第五种器件是微型辐射热测量仪,当2016年夜视系统开始快速增长的时候,这种器件的重要性也将随之上升。   按销售额计算,今年最大的五种汽车MEMS应用按降序排名是:ESC,安全气囊,进气歧管绝对压力(MAP),TPMS与翻滚探测。

    时间:2020-09-07 关键词: 汽车电子 传感器 压力传感器 陀螺仪 mems

  • 便携MEMS麦克风可以有效改善音质

    便携MEMS麦克风可以有效改善音质

      越来越多的移动设备,如手机、耳机、相机和MP3,采用了先进的降噪技术,以消除背景音,提高声音质量。要使这种先进技术付诸实施,所采用的多个麦克风不仅需具有抗射频和电磁干扰的能力,还必须具有极小的尺寸。爱普科斯生产的MEMS麦克风是符合此要求的理想解决方案。作为目前市场上体积最小的麦克风,MEMS麦克风不仅提供极佳的音频质量,而且具有优良的抗电磁干扰功能。   性能优良,占用面积小   由于采用了Technitrol的MEMS(微电子机械系统)麦克风技术,一系列极具创新性的MEMS产品得以投放到在硅麦克风市场。首批上市的产品为爱普科斯T4000和T4010系列,在它们身上,汇聚了先进的MEMS和ASIC技术的设计能力、对用途的深入了解以及各种专利。   现在,产品系列中增加了数字输出的麦克风,即T4030。新产品体积小,灵敏度为-26dB FS(全量程),信噪比为60dBA。即使声级为100dB,失真度也低于1%。其频率响应特点是高带宽、低振幅波动(见图1)。由于采用了PDM(脉冲密度调制)输出,T4030对电磁干扰基本无反应。电源噪音抑制为-82dB FS。可通过一根信号线进行双声道传输,这使得立体声或多麦克风应用变得容易,比采用模拟技术简便得多。电源电压在1.64V至2.86V之间。电力消耗为650μA,在待机模式下则低于10μA。      图1:频率响应曲线。   产品结构紧凑   T4030性能优良,尺寸极小,它最适合在移动设备中作降噪用途,因为在这些设备中,空间占用往往是首要考虑的问题。这方面很好的例证是大北欧(GN Netcom)公司研制的捷波朗STONE蓝牙耳机。大北欧是一家丹麦耳机生产商,其产品用于手机、联络中心和办公室(见图2)。捷波朗STONE是一款结构极紧凑的耳机,其特点是在噪音清除和自然声音之间找到最佳的平衡,提供完美的音质。而要达到这种效果,只有采用双麦克风捕捉声音,同时仅对背景噪音进行智能过滤。正是出于这一目的,厂家选择了尺寸小、性能优的T4000系列产品。   大北欧认为捷波朗STONE是一款革命性的产品,必将颠覆消费者对蓝牙耳机的固有看法。“它造型独特,降噪技术先进,不需要横臂,是一个全新的产品概念,”大北欧移动通信部的副总裁安娜-R-拉斯穆塞这样说道。      图2:大北欧生产的捷波朗STONE蓝牙耳机。   先进的降噪技术   在中高端移动设备中,消除噪音正日益变成一项标准要求。在接收路径和传输路径中,两种降噪功能可以合并(见图3)。如下图所示,在接收路径(蓝色)中,麦克风1位于喇叭的旁边,接收噪音,此噪音信号反相后添加到传入的声音中。反相的噪音信号与周围噪音信号相消。这样,用户可以更清晰理解对方的话音,即便在嘈杂的环境里亦如此。      图3:在接收和传输路径消除噪音。   在传输路径(黄色)中,麦克风2背对着口部,接收周围噪音。麦克风3正对着口部,它同时接收周围噪音和说话者的话音。在此,通过添加反相噪音信号,噪音被消除。此时,通话对方受到的周围噪音干扰将减小。   使用三个以上的麦克风,可以设计出功能更强大和更复杂的降噪系统。随着更多的麦克风植入到小型移动设备内,产品的尺寸大小已变得越来越重要。图4展示了两款安装在电路板上的小型T4000麦克风。与此同时,用户对声音质量的期望更高。将来麦克风的信噪比(SNR)将达到62dB,高出今天的一般水平55-59dB。如今,爱普科斯的T4020 MEMS性能优良,信噪比已达到62dB,而且信噪比更高的产品正在研制之中。      图4:STONE耳机的电路板,上面安装了两个MEMS麦克风。

    时间:2020-09-06 关键词: 智能手机 mems

  • mHealth势不可挡,BioMEMS市场产值攀升

      意法半导体(STMicroelectronics,ST)与Quantenna CommunicaTIons携手发布一款可大幅加速无线机顶盒开发速度的 Wi-Fi 机顶盒参考设计平台。当部署多机共享数位录放影机(mulTI-room Digital Video Recorder;DVR)服务时,该参考设计可大幅提升灵活性、视讯品质以及成本效益。   这款最新推出的 Wi-Fi 参考设计以意法半导体的高性能 STIH207 系统单晶片和Quantenna的 QHS710 4x4 多输入多输出(MIMO)晶片组为基础,便於市场主要电信营运业者部署 IPTV 和随选视讯系统(VOD)服务。这两大技术组合为客户提供先进的 Wi-Fi 参考设计,可实现具高稳定性的高画质视讯用户体验,并加速电信营运业者和服务供应商的产品上市时间。   意法半导体数位融合事业群副总裁暨统一平台产品部总经理Laurent Remont表示,消费者无需重新连接缆线即可在家中灵活地增装和移动电视机,这样的要求对於目前的营运业者无疑是一个巨大的挑战,透过整合Quantenna的 Wi-Fi 晶片组与意法半导体的 STIH207 机上盒客户端或 Orly STiH416 伺服器单晶片控制器,意法半导体的客户端与闸道参考设计可带来最高性能,为消费者提供更高的灵活度和自由度。   Quantenna执行长Sam Heidari表示,涵盖整个家庭的 Wi-Fi 网路及具有固定网路品质的视讯品质,让Quantenna新的参考设计能够达到营运业者要求的用户体验水准。Quantenna具可靠性和灵活性的 4x4 MIMO 方案可协助电信营运业者节省大量的服务成本,同时也扩展Quantenna在成长型 IPTV 市场的地位。新参考设计能够在不牺牲性能或品质的情况下,满足电信营运业者对低营运成本的需求。

    时间:2020-09-05 关键词: 医疗设备 移动医疗 医疗市场 mems

  • 2015年医疗用MEMS运动传感器将增长至6080万美元

    2015年医疗用MEMS运动传感器将增长至6080万美元

      作者Marwan Boustany是IHS公司MEMS与传感器资深分析师。   从可以记录心率的智能手表,到可以追踪身体活动的智能臂带,可佩戴电子产品与健康监控设备正在日益吸引关注自身健康的消费者兴趣,用于这些产品的MEMS传感器的出货量将在短短五年内增长三倍以上。   据IHS iSuppli公司,从2000万美元左右的稳定基础开始起步,预计可佩戴电子产品与健康监控设备中的MEMS运动传感器营业收入今年将增至3100万美元,2014年上升33%至4130万美元。2015年将进一步增长47%至6080万美元。   未来五年中,最大增幅将出现在2016年,届时年度营业收入将跳增50%至9150万美元。届时该市场将是2011年2080万美元规模的四倍以上。   有两个趋势暗示,可佩戴与移动健康技术市场将不断增长,进而促进用于这些应用的MEMS运动传感器市场的增长。第一个趋势是,全球各地的平均期望寿命延长,同时心血管疾病与糖尿病等疾病高发。第二个趋势是人们越来越重视健康保养问题。人们对于健康营养、膳食计划、体育馆会员资格和基于健康的移动应用的需求快速上升,反映出人们对于健康更加重视。   例如,由于雇主设法改善企业的健康策略,FitLinxx Pebble和Fitbug等活动监控器正在戴到越来越多的消费者手上。在美国,这在一定程度上缘于消费者指定的医疗保健计划以及平价医疗法案 (Affordable Care Act),该法案激励保险商采取疾病预防手段。这 些企业计划为新型监控设备开辟了另一个推广渠道。   市场驱动因素以及主要可佩戴电子产品   有几个因素将帮助驱动该市场增长。首先,传感器技术已经成熟,已通过智能手机而提供给消费者。智能手机采用加速计、陀螺仪以及电子罗盘等传感器。迄今为止,智能手机使用了数以10亿计的传感器,帮助降低了传感器的平均销售价格并改善了其生产情况。   被诊断为存在与缺乏锻炼有关的健康问题的病人,也是推动该市场增长的一大因素。在医生或者雇主的鼓励下,这些人开始追踪自己的活动情况并管理自己的身体状况。   其它重要驱动因素包括蓝牙低能量4.0通讯协议的普及与适用性,以及传感器厂商努力促进传感器的集成以及小型化。   从集成与小型化方面来看,传感器融合技术以及小型二合一传感器的出现,比如法国-意大利企业意法半导体、美国InvenSense及德国博世推出的9轴惯性测量单元,使得厂商更容易把运动传感器整合到多种可佩戴产品之中。   InvenSense等传感器供应商推出的开发工具,同样激发了体育应用设计师的想像力。新产品不断涌现,比如带有运动传感器监测跳跃高度以及运动速度的滑板与滑雪板,以及用于改进游泳技术的9轴动作追踪臂带。   在预测期末端的2016年,采用MEMS运动传感器的主要可佩戴电子设备将是活动监控器。目前已有巨大需求,这种产品采用一个内置的加速计用于监控运动和提供反馈,比如热量消耗情况。   计步器将是第二大应用,用于帮助确定所走的步数,现已成为流行的锻炼测量产品;其次是智能手表与智能眼镜,将成为下一个最大应用。在智能手表领域,据传苹果不久将推出一款iWatch产品,谷歌与三星也在考虑进入这个领域。   虽然可佩戴技术与移动健康市场的繁荣发展已经万事具备,但活动监控器与类似器件能否得到大规模采用将取决于厂商能否成功推出所谓的真正生活方式产品。这类产品将是可穿戴的、类似于珠宝首饰那样佩戴而且不引人注意,使得佩戴者能够把这些设备与普通的服装和配饰搭配在一起。这类产品也应该容易使用、性能可靠和价格诱人,这样才能最大限度地得到消费者的青睐。   可佩戴电子产品与健康监控市场的增长,将为MEMS运动传感器制造商创造一个非常好的营业收入增长机会。

    时间:2020-09-04 关键词: 传感器 运动传感器 监控设备 医疗市场 mems

  • VereFlu检测系统能检测检测H7N9病毒并提供监测系统

    VereFlu检测系统能检测检测H7N9病毒并提供监测系统

      Veredus实验室宣布现版VereFlu能够检测当前引起中国禽流感爆发的H7N9(禽流感)亚型病毒。H7N9是最新的禽流感基因变异,已经引起该地区社会的广泛关注,中国政府已加强对禽流感的监控。VereFlu检测系统于2008年发布,基于意法半导体的片上实验室平台,在Veredus实验室的VerePLEXTM生物系统上运行,是市场首款在片上实验室平台集成两个强大的分子生物技术应用、聚合酶链反应(PCR)和基因芯片的流感检测方法。      VereFlu是便携式片上实验室应用,可随时随地快速检测出所有的主要流感类型。与现有的诊断方法不同,VereFlu是一个具有突破性的分子诊断检测方法,可在两个小时内精确、灵敏地检测出传染病病毒,并提供相关的基因信息,过去通常需要数天至几周的时间。由于自动化程度非常高,医务人员可在传统实验室外随时随地进行检测。除当前的H7N9禽流感外,VereFlu被证实还可一次性检测出并区分人类甲型流感病毒(H1, H3, H5, H7, H9)和乙型病毒,包括禽流感H5N1亚型和2009年流行的H1N1/2009亚型病毒。   Veredus 实验室首席执行官Rosemary Tan表示:“在得知中国爆发禽流感后,我们通过in-silico[1]试验确认,现版VereFlu流感检测系统能够检测出引起这次禽流感爆发的 H7N9亚型病毒,以及人类甲型和乙型流感病毒。这证实了我们当初设计这项检测时的愿景,医疗业需要一个多重基因扩增分子检测方法,不仅能够检测普通季节性流感亚型病毒,还可检测新出现的亚型病毒,包括当前流行的能够由动物传染至人类的H7N9亚型禽流感病毒。VereFlu可帮助我们的客户检测H7N9 病毒并即刻提供一个可被部署到现场监测疫情变化的快速可靠的监控系统。”   关于Veredus实验室私人有限公司   Veredus 实验室私人有限公司成立于2003年,于2005年推出首款产品。Veredus实验室是意法半导体在新加坡拥有多数股权的子公司。意法半导体是横跨多重电子应用领域、全球领先的半导体供应商(STMicroelectronics,简称ST;纽约证券交易所代码:STM)。   Veredus专业研制和销售创新的多路复用分子诊断解决方案,目标市场包括临床、特种和定制测试市场,其产品基于意法半导体独有的片上实验室平台。片上实验室平台的商标是VerePLEXTM 生物系统,采用微机电系统(MEMS)与微射流技术,集成多路复用的DNA放大电路和基因芯片,能够快速、经济、准确地分析生物材料。

    时间:2020-09-04 关键词: 监测系统 意法半导体 基因芯片 mems

  • 工业与医疗电子市场疲软对高价值MEMS有何影响?

      2013年4月15 -- 中国讯 -- 艾默生网络能源公司(Emerson Network Power)是艾默生集团(纽约证券交易所代号:EMR)的其中一个业务部门,专为世界各地的OEM厂商提供高度灵活的嵌入式计算技术和电源产品,这方面的技术更一直居世界前列。该公司宣布推出一系列可支持深层封包检测(DPI)功能并可实时实施投产的全新平台。艾默生网络能源这系列称为Centellis™ 的 40G ATCA® 系统已预载该公司新推出的 FlowPilotÔ 负载平衡软件,网络设备供应商只要利用这个平台,便可更快开发和推出可支持深层封包检测功能的设备,其中包括采用线缆焊块(bump in the wire)技术的系统,例如可提供政策执行、安全网关连接、防火墙、网络监控和优化、以及合法监听等功能的设备。   这套全新的FlowPilot软件程序充分利用艾默生网络能源领先同业的ATCA*平台技术,为网络情报搜寻系统提供一个理想的平台,让用户可以立即在符合成本效益和承受较少投资风险的前提下添置具备情境感知能力的网络设备。首发版的FlowPilot软件负责统一执行平台的所有封包分派工作,以便降低延迟时间,并确保能以最高线速操作。此外,FlowPilot软件也同时通过具备情境感知能力的封包分派功能,确保所有数据处理刀片系统都能顺利接收和发送封包。艾默生网络能源一直与网络情报搜寻软件的专家Qosmos合作,可以充分利用该公司这方面的技术,让客户可以直接进入个别的处理器、核心或虚拟机管理其中的数据流。   艾默生网络能源嵌入式计算产品部市场营销总监 Rob PetTIgrew 表示:「带宽的需求量和多媒体数据的传输量一直急剧上升,此外,网络也日趋整合,而网络的保密要求也越趋严格,因此开发商研发具备传输线检测、带宽优化和网络保密等功能的网络设备时,必须为高速传输线的关键控制点提供一个理想的网关解决方案。这些供应商必须专注于应用方面的问题,不应多花时间研究相关应用背后的技术,例如,如何管理计算平台内的数据流,只有这样他们才可推出具有独特个性的产品。我们这个高度集成的全新深层封包检测平台可以立即实施投产,因此是解决以上问题的理想方案。」   艾默生网络能源最近加入了“网络情报联盟(Network Intelligence Alliance)”,这是一个由网络技术开发商创立的业界组织,以加强厂商之间的合作为宗旨。艾默生为业界提供一系列型号繁多的ATCA产品,而“网络情报联盟 (Network Intelligence Alliance)”其他的成员公司则提供各种相关的增值产品和服务。该公司相信业界之间的合作可以简化网络设备供应商的产品开发流程,让他们可以更快推出网络情报方面的新产品。   关于艾默生网络能源   艾默生网络能源是艾默生集团(纽约证券交易所股票代号:EMR)旗下的子公司,辖下有嵌入式计算产品部和电源产品部两大业务部门,一直为航天系统、国防设备、计算系统、健康护理产品、工业制品和电信设备等市场提供各种具有高度灵活性的嵌入式计算系统及电源产品,备受客户和合作伙伴的尊崇和信赖。艾默生网络能源的嵌入式计算解决方案、交流/直流和直流/直流电源产品以及各种不同的技术支持服务可让客户大幅节省设计时间,而且所有解决方案都具有高度的灵活性,能切合客户的特殊需要,即使是旧型号产品,只要仍然是系统的必要组件之一,都会获得妥善的技术支持,确保有关产品在其寿命周期内发挥最高的成本效益。如欲进一步了解艾默生网络能源的嵌入式计算和电源产品以及相关服务,可浏览网页www.EmersonNetworkPower.com。   关于艾默生   总部位于美国密苏里州圣路易斯市的艾默生(纽约证券交易所股票代号:EMR)是一家全球领先的公司,该公司将技术与工程相结合,为世界各地的工业、商业及消费者市场客户提供创新性的解决方案。集团业务分为过程管理、工业自动化、网络能源、环境优化技术以及商业和住宅系统等五大领域。该公司2012财年的销售额达244亿美元。如欲了解进一步信息,欢迎访问 www.Emerson.com。

    时间:2020-09-04 关键词: 传感器 医疗电子 mems

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