什么是微型傳感器，微型傳感器的組成及應用
什么是微型傳感器？
微型傳感器是二維和三維微加工結(jié)構(gòu)，與許多替代形式的傳感器相比，具有更小的尺寸，更高的性能，更好的可靠性和更低的生產(chǎn)成本。微型傳感器是微機電系統(tǒng)（MEMS）器件的一部分，其中還包括微致動器。
MEMS器件的定義是具有與微電子集成的某種機械功能的元件，一般尺寸范圍為 10 μm（0.01 mm 或 10?5 m） 最大 5 毫米。微型傳感器將測量機械信號形式的能量轉(zhuǎn)換為電學形式的能量。各個設備從機械部件不移動的簡單設備到涉及多個移動元件的更復雜的設備。
微型傳感器的組成及應用：
目前，微型傳感器用于測量溫度、壓力、扭矩、加速度、旋轉(zhuǎn)速度、濕度、聲音、磁場、輻射以及光學。在工業(yè)、汽車、生物醫(yī)學和化學領(lǐng)域有著廣泛的應用。
微型傳感器通常由硅半導體材料制成，但有時由沉積在硅基上的其他材料制成，例如金屬，塑料，聚合物，玻璃和陶瓷。硅是傳感器結(jié)構(gòu)的理想材料，因為它具有出色的機械性能。它的拉伸強度和楊氏模量與鋼相當，而其密度小于鋁。
由硅單晶制成的傳感器在斷裂點時保持彈性，機械遲滯非常小。此外，硅具有非常低的熱膨脹系數(shù)，可以暴露在極端溫度和大多數(shù)氣體，溶劑和酸中而不會變質(zhì)。這意味著硅基傳感器的疲勞非常小，因此具有非常長的使用壽命（通常引用數(shù)十億次操作的使用壽命）。
雖然微傳感器的小尺寸在許多應用中特別有用，但它也會導致一些需要特別注意的問題。例如，微型傳感器通常具有非常低的電容。這使得輸出信號非常容易受到噪聲污染。因此，通常需要在設備中集成執(zhí)行信號處理的微電子電路，從而成為智能微傳感器。
另一個問題是，微型傳感器通常產(chǎn)生非常低幅度的輸出信號。這需要使用特殊類型的模數(shù)轉(zhuǎn)換器來應對這種低幅度輸入信號。一種合適的技術(shù)是Σ-Δ轉(zhuǎn)換。這基于電荷平衡技術(shù)，可在不到20 ms的時間內(nèi)提供優(yōu)于16位的精度。
