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MEMS传感器的应用

 时间:2020-07-13 | 浏览: 次 | 来源:天羿领航
    1.医疗应用


    MEMS传感器用于无创胎儿心率检测。胎儿心率的检测是一项技术性很强的工作。由于胎儿心率非常快,传统的听诊器甚至具有放大效应的超声多普勒仪器都难以准确测量胎儿心率。但具有数字显示功能的超声多普勒胎儿心率监测仪价格昂贵,仅在少数大医院使用,无法在中小医院和农村地区推广。此外,超声波震动波对胎儿,会对胎儿产生很大的不利影响。虽然检测剂量很低,但也属于破坏性检测的范畴,不适合定期反复检查和家庭使用。

    基于VTI公司的MEMS加速度传感器,提出了一种无创胎儿心率检测方法,并开发了一种简单、直观、准确的介于胎儿心率听诊器和多普勒胎儿监护仪之间的用于孕妇临床诊断和自检的医疗辅助仪器。


    通过加速度传感器将胎儿心率转换为模拟电压信号,通过仪器放大器实现前置放大器的差动放大。然后对中间信号进行滤波等一系列处理,通过a/D转换器将模拟电压信号转换为数字信号。通过光隔离器件输入到单片机进行分析和处理,最后输出处理结果。


    基于MEMS加速度传感器的胎心监护仪可以作为远程胎心监护系统的终端。医院的中央信号采集、分析和监控主机将自动给出分析结果,医生将对结果进行诊断,如有问题通知孕妇来医院。该技术有利于孕妇随时查看胎儿的状态,有利于胎儿和孕妇的健康。


    2.汽车电子应用


    MEMS压力传感器主要用于测量气囊压力、燃油压力、发动机油压、进气管压力和轮胎压力。传感器由单晶硅制成。利用MEMS技术在材料中间制作了一个力敏膜片。然后将杂质扩散到膜片上,形成四个应变电阻,然后使用惠斯通电桥


    MEMS传感器在汽车中的应用


    应变电阻被连接到电路中以获得高灵敏度。MEMS汽车压力传感器有几种常见类型,如电容型、压阻型、差动变压器型和声表面波型。MEMS加速度计的原理是基于牛顿经典力学定律,通常由悬架系统和检测质量组成。利用微硅质量块的偏差来实现加速度检测。主要用于汽车安全气囊系统、防滑系统、汽车导航系统和防盗系统。除了电容型和压阻型,MEMS加速度计还具有压电和隧道电流流型、谐振型和热电偶型。其中电容式MEMS加速度计具有灵敏度高、温度影响小的特点,是MEMS微加速度计的主流产品。微陀螺仪是一种角速率传感器,主要用于车辆导航和车辆底盘控制系统的GPS信号补偿,主要包括振动型和转子型。应用最广泛的是振动陀螺仪,它利用单晶硅或多晶硅振动质量块被底座驱动旋转时产生的科里奥利效应来感知角速度。例如,当汽车转弯时,系统使用陀螺仪来测量角速度,以指示方向盘是否在适当的位置,并积极应用适当的制动内或外车轮,以防止汽车离开车道。通常与低加速度计一起构成主动控制系统。


    3.适用于运动跟踪系统


    在运动员的日常训练中,MEMS传感器可以测量人体的三维运动,记录每一个动作,并由教练员反复分析比较结果,从而提高运动员的成绩。随着MEMS技术的进一步发展,MEMS传感器的价格也会降低,可以在公共体育馆广泛应用。
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