随着可穿戴智能设备(尤其是医疗可穿戴智能设备)的发展,主要依靠MEMS传感器来检测有关穿戴者身体的各种信息。
那么什么是MEMS传感器? MEMS(微电子机械系统)是基于MEMS传感器的微电子技术而发展起来的多学科前沿研究领域。
经过40多年的发展,它已成为引起全世界关注的主要科学技术领域之一。
它涉及电子,机械,材料,物理,化学,生物学和医学等多种学科和技术,具有广阔的应用前景。
截至2010年,全球大约有600个单位从事MEMS的开发和生产,并且已经开发了数百种产品,包括微压力传感器,加速度传感器,微喷墨打印头和数字微镜显示器。
其中,MEMS传感器占相当大的比例。
MEMS传感器是一种使用微电子学和微加工技术制造的新型传感器。
与传统传感器相比,它具有体积小,重量轻,成本低,功耗低,可靠性高的特点,适合批量生产,易于集成和实现智能。
同时,微米级的特征尺寸使其可以执行某些传统机械传感器无法实现的功能。
他的主要应用如下:1.应用于用于非侵入性胎儿心脏检测的医用MEMS传感器。
检测胎儿心率是一项非常技术性的任务。
由于胎儿心率非常快,因此每分钟12到160次。
有时,仅使用放大倍数的传统听诊器甚至超声多普勒仪很难准确测量。
具有数字显示功能的超声多普勒胎儿心率监测器价格昂贵,仅在少数大型医院中使用,而在中小型医院和大型农村地区无法普及。
另外,超声波振动波作用于胎儿,这将对胎儿产生很大的不利影响。
尽管检测剂量非常低,但它也属于破坏性检测类别,不适合频繁和重复的检查以及家庭使用。
提出了一种基于VTI的MEMS加速度传感器的无创胎儿心率检测方法,并通过简单,易学,直观,准确的临床诊断和孕妇自检进行了胎儿心脏听诊器与多普勒胎儿之间的医学检查。
监视器已开发。
辅助设备。
胎儿心率通过加速度传感器转换为模拟电压信号,并且差值被仪表放大器放大以进行预放大。
然后,执行一系列中间信号处理(例如滤波),然后使用A / D转换器将模拟电压信号转换为数字信号。
将光隔离装置输入单片机进行分析处理,最后输出处理结果。
经过适当改进,基于MEMS加速度传感器设计的胎儿心率检测器可以将其用作终端,以构建远程胎儿心率监测系统。
医院的中央信号采集,分析和监视主机可提供自动分析结果,医生可以对结果进行诊断。
如有问题,孕妇将及时通知医院。
该技术有利于孕妇随时检查胎儿的状况,有利于胎儿和孕妇的健康。
2.在汽车电子中的应用:MEMS压力传感器主要用于测量安全气囊压力,燃油压力,发动机机油压力,进气管压力和轮胎压力。
该传感器使用单晶硅作为材料,并使用MEMS技术在材料中间制造力敏膜片。
然后,杂质在膜片上扩散以形成四个应变电阻,然后通过惠斯通电桥连接应变电阻。
电路获得高灵敏度。
用于车辆的MEMS压力传感器具有几种常见形式,例如电容,压阻,差分变压器和表面声波。
MEMS加速度计的原理基于牛顿的经典力学定律。
它通常由一个悬挂系统和一个检测质量组成。
通过微硅质量块的偏移来检测加速度。
它主要用于汽车安全气囊系统,防滑系统和汽车导航。
除了电容和压阻系统以及防盗系统外,MEMS加速度计还具有压电,隧道电流,谐振和热电偶类型。
之中