[導(dǎo)讀]日前,一支來自新加坡一家微電子研究所A*STAR的團(tuán)隊(duì)制作出一種小型的傳感器,這種傳感器將一個(gè)穩(wěn)定的膜片與易傳感的硅納米線結(jié)合在一起,從而使得MEMS壓力傳感器可以更穩(wěn)定耐用,適用于醫(yī)療器械。
原則上來講,
日前,一支來自新加坡一家微電子研究所A*STAR的團(tuán)隊(duì)制作出一種小型的傳感器,這種傳感器將一個(gè)穩(wěn)定的膜片與易傳感的硅納米線結(jié)合在一起,從而使得MEMS壓力傳感器可以更穩(wěn)定耐用,適用于醫(yī)療器械。
原則上來講,設(shè)計(jì)一個(gè)小型的壓力傳感器是很簡(jiǎn)單的:一個(gè)壓力變形隔膜嵌入一個(gè)壓敏電阻器就可以了,這個(gè)壓敏電阻器必須是由硅納米線等會(huì)由壓力引起抗電阻性變化的材料制成。但事實(shí)上卻會(huì)出現(xiàn)問題,包括電路設(shè)計(jì)和和脆弱的組件,任何地方出現(xiàn)差錯(cuò)都是商用傳感器的致命傷。
由于這個(gè)隔膜必須將很小的壓力變化傳到到壓敏電阻器,同時(shí)要抵抗變形和破損,因此,這個(gè)隔膜材料的選擇就顯得至關(guān)重要。于是羅和他的同事們想到用二氧化硅來展現(xiàn)完美的壓力傳感性能。然而,二氧化硅雖有優(yōu)越的傳感性能,但也不能戰(zhàn)勝易彎曲性這個(gè)弱點(diǎn)。所以,羅將解決方案改為用雙層的二氧化硅,同時(shí)將壓阻式的硅納米線放在兩者中間,頂層再加一層性能穩(wěn)定的氮化硅。
通過蝕刻氮化硅和變化厚度、調(diào)整硅納米線,這個(gè)團(tuán)隊(duì)最終發(fā)現(xiàn)了最優(yōu)的組合。最后的傳感器成功地滿足了抵抗變形和機(jī)械損壞的同時(shí)仍然可以提供在壓力感應(yīng)下電輸出的線性變化,符合高精度的醫(yī)療器械應(yīng)用要求。
這個(gè)團(tuán)隊(duì)的主要目標(biāo)是制造出一種可植入的微型醫(yī)療設(shè)備,盡管要實(shí)現(xiàn)這一目標(biāo)還需要依靠廣泛的電路研究和測(cè)試。
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車規(guī)級(jí)壓力傳感器作為感知系統(tǒng)的核心組件,其性能直接決定發(fā)動(dòng)機(jī)管理、剎車控制、胎壓監(jiān)測(cè)等關(guān)鍵系統(tǒng)的可靠性。尤其在-40℃~150℃寬溫域環(huán)境下,傳感器需同時(shí)克服溫度漂移、材料形變、電磁干擾等多重挑戰(zhàn),而高精度信號(hào)調(diào)理電路正...
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車規(guī)級(jí)
壓力傳感器
物聯(lián)網(wǎng)、消費(fèi)電子與汽車智能化,MEMS慣性傳感器正經(jīng)歷從分立式向高度集成化、微型化的深刻變革。三軸加速度計(jì)與陀螺儀作為運(yùn)動(dòng)感知的核心器件,其集成封裝與抗振性能直接決定終端設(shè)備的可靠性、精度與使用壽命。本文從技術(shù)挑戰(zhàn)、設(shè)計(jì)...
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MEMS
慣性傳感器
智能制造轉(zhuǎn)型浪潮,工業(yè)設(shè)備預(yù)測(cè)性維護(hù)需求激增。某汽車生產(chǎn)線曾因電機(jī)軸承突發(fā)故障導(dǎo)致整條產(chǎn)線停機(jī)12小時(shí),直接經(jīng)濟(jì)損失超200萬元;某風(fēng)電場(chǎng)因齒輪箱振動(dòng)異常未及時(shí)檢測(cè),最終引發(fā)災(zāi)難性設(shè)備損毀。傳統(tǒng)振動(dòng)監(jiān)測(cè)方案依賴高精度工業(yè)...
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MEMS
邊緣AI
在汽車產(chǎn)業(yè)持續(xù)變革的當(dāng)下,汽車 MEMS(微機(jī)電系統(tǒng))產(chǎn)業(yè)正處于快速發(fā)展的進(jìn)程中。諸多因素共同作用于這一產(chǎn)業(yè)的發(fā)展,而其中安全法規(guī)的影響力不容小覷,始終是推動(dòng)汽車 MEMS 產(chǎn)業(yè)增長(zhǎng)的關(guān)鍵要素。
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汽車
MEMS
安全法規(guī)
工業(yè)機(jī)器人末端執(zhí)行器如同人類雙手般完成抓取、裝配、打磨等核心任務(wù),而力控精度直接決定了生產(chǎn)良率與設(shè)備壽命。MEMS加速度計(jì)憑借其微米級(jí)尺寸、微瓦級(jí)功耗與毫秒級(jí)響應(yīng)速度,正成為工業(yè)機(jī)器人末端力控系統(tǒng)的“神經(jīng)末梢”,推動(dòng)制造...
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智能工廠
MEMS
在化工行業(yè)高危環(huán)境中,防爆型MEMS加速度傳感器作為設(shè)備狀態(tài)監(jiān)測(cè)的核心組件,其封裝技術(shù)與認(rèn)證標(biāo)準(zhǔn)直接決定了系統(tǒng)安全性和可靠性。本文將從封裝工藝創(chuàng)新、防爆結(jié)構(gòu)強(qiáng)化、認(rèn)證體系適配三個(gè)維度,解析該領(lǐng)域技術(shù)突破與行業(yè)規(guī)范。
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MEMS
加速度
防爆
半導(dǎo)體制造設(shè)備向7nm及以下制程加速演進(jìn),低噪聲MEMS加速度計(jì)已成為Stepper、晶圓檢測(cè)機(jī)等核心裝備實(shí)現(xiàn)納米級(jí)精密定位的關(guān)鍵傳感器。其信號(hào)處理系統(tǒng)需在0.01g量級(jí)的微弱加速度信號(hào)中,剝離出由機(jī)械振動(dòng)、熱漂移、電磁...
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MEMS
加速度計(jì)
半導(dǎo)體
在工業(yè)自動(dòng)化與精密測(cè)量領(lǐng)域,壓阻式壓力傳感器憑借其高靈敏度與寬量程特性,成為壓力監(jiān)測(cè)的核心器件。然而,傳統(tǒng)調(diào)理電路中存在的零點(diǎn)漂移問題,常導(dǎo)致測(cè)量誤差超過1%FS(滿量程),嚴(yán)重制約了其在高精度場(chǎng)景中的應(yīng)用。通過“四線制...
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壓力傳感器
調(diào)理電路
在當(dāng)今汽車行業(yè),電氣化與智能化已成為不可逆轉(zhuǎn)的發(fā)展潮流,深刻地改變著汽車的整體架構(gòu)與性能表現(xiàn)。而微機(jī)電系統(tǒng)(MEMS)作為融合了機(jī)械、光學(xué)、流體和電子等多種功能于單個(gè)硅芯片的緊湊型設(shè)備,憑借其重量輕、體積小、成本低、功耗...
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微機(jī)電
汽車
MEMS
仙桃 2025年6月16日 /美通社/ -- 日前,國(guó)際獨(dú)立第三方檢測(cè)、檢驗(yàn)和認(rèn)證機(jī)構(gòu)德國(guó)萊茵TÜV大中華區(qū)(簡(jiǎn)稱"TÜV萊茵")受...
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醫(yī)療器械
BSP
ISO
中國(guó)制造
MEMS(微機(jī)電系統(tǒng))加速度計(jì)作為一種重要的傳感器,廣泛應(yīng)用于消費(fèi)電子、汽車安全、工業(yè)控制等領(lǐng)域。其模擬前端設(shè)計(jì)是決定加速度計(jì)性能的關(guān)鍵環(huán)節(jié),負(fù)責(zé)將微弱的機(jī)械信號(hào)轉(zhuǎn)換為可處理的電信號(hào),并進(jìn)行數(shù)字化處理。本文將詳細(xì)介紹ME...
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MEMS
Σ - Δ調(diào)制
模擬前端設(shè)計(jì)
對(duì)于初次嘗試評(píng)估慣性檢測(cè)解決方案的人來說,現(xiàn)有的計(jì)算和I/O資源可能會(huì)限制數(shù)據(jù)速率和同步功能,進(jìn)而難以在現(xiàn)場(chǎng)合適地評(píng)估傳感器能力。常見的挑戰(zhàn)包括如何以MEMS IMU所需的數(shù)據(jù)速率進(jìn)行時(shí)間同步的數(shù)據(jù)采集,從而充分發(fā)揮其性...
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MEMS
傳感器
數(shù)據(jù)采集
在醫(yī)療技術(shù)日新月異的當(dāng)下,醫(yī)療器械的性能與安全性至關(guān)重要。光耦繼電器作為融合了光耦合器與繼電器功能的電子元件,憑借其獨(dú)特優(yōu)勢(shì),在醫(yī)療器械領(lǐng)域的應(yīng)用愈發(fā)廣泛,為提升醫(yī)療設(shè)備的性能與安全性貢獻(xiàn)顯著。光耦繼電器主要由光耦合器與...
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醫(yī)療器械
光耦繼電器
光敏元件
MEMS慣性傳感器在導(dǎo)航、運(yùn)動(dòng)檢測(cè)等領(lǐng)域應(yīng)用廣泛,但溫度和振動(dòng)等環(huán)境因素會(huì)對(duì)其測(cè)量精度產(chǎn)生顯著影響,尤其是溫度 - 振動(dòng)耦合誤差。為提高傳感器性能,開發(fā)有效的耦合誤差補(bǔ)償算法至關(guān)重要。
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MEMS
傳感器
補(bǔ)償算法
植入式醫(yī)療設(shè)備(如心臟起搏器、神經(jīng)刺激器)的供能方式直接影響其使用壽命與安全性。傳統(tǒng)電池供能存在容量有限、需二次手術(shù)更換等缺陷,而基于MEMS(微機(jī)電系統(tǒng))傳感器的無線供能技術(shù),通過體外射頻耦合實(shí)現(xiàn)能量傳輸,成為解決這一...
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植入式醫(yī)療設(shè)備
MEMS
隨著可穿戴設(shè)備向?qū)I(yè)化、醫(yī)療化方向演進(jìn),智能運(yùn)動(dòng)鞋墊憑借其非侵入式監(jiān)測(cè)能力,成為步態(tài)分析領(lǐng)域的研究熱點(diǎn)。本文將圍繞柔性壓力傳感器陣列的硬件設(shè)計(jì)、數(shù)據(jù)采集與步態(tài)分析算法展開,結(jié)合實(shí)際代碼實(shí)現(xiàn),探討從傳感器信號(hào)到步態(tài)特征提取...
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智能運(yùn)動(dòng)鞋墊
壓力傳感器
在工程振動(dòng)監(jiān)測(cè)領(lǐng)域,低頻振動(dòng)信號(hào)的精確測(cè)量對(duì)于設(shè)備健康評(píng)估、結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性分析至關(guān)重要。然而,低頻振動(dòng)信號(hào)幅值微小、信噪比低、易受環(huán)境干擾等特性,對(duì)傳感器性能提出了嚴(yán)苛要求。MEMS(微機(jī)電系統(tǒng))加速度傳感器憑借其微型化、低...
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MEMS
加速度傳感器
在自動(dòng)駕駛、機(jī)器人與工業(yè)檢測(cè)領(lǐng)域,激光雷達(dá)作為環(huán)境感知的核心傳感器,其技術(shù)路線正從機(jī)械式向固態(tài)化演進(jìn)。MEMS、OPA與Flash作為固態(tài)激光雷達(dá)的三大主流架構(gòu),分別通過微機(jī)電系統(tǒng)、光學(xué)相控陣與泛光面陣技術(shù)實(shí)現(xiàn)掃描與探測(cè)...
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MEMS
OPA
Flash
工業(yè)設(shè)備的振動(dòng)檢測(cè)已成為預(yù)測(cè)性維護(hù)的核心環(huán)節(jié)。振動(dòng)信號(hào)的變化能夠反映軸承磨損、齒輪嚙合異常、轉(zhuǎn)子不平衡等潛在故障,而MEMS(微機(jī)電系統(tǒng))傳感器憑借其微型化、高靈敏度、低成本等優(yōu)勢(shì),正逐步取代傳統(tǒng)壓電式傳感器,成為振動(dòng)檢...
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工業(yè)設(shè)備
振動(dòng)檢測(cè)
MEMS