mems传感器手机_ MEMS传感器市场大爆发！可预测性技术成为下一个趋势

“MEMS技术无处不在，其应用已经复盖了机器人、智能城市、医疗器械、状态监测、智能农业、自动驾驶等生活的各个领域。”ADI亚太地区微机电产品线总监赵延辉最近在ADI中国的25周年媒体技术日发表了这一消息。

ADI亚太地区微电器生产线总监赵延辉

近年来，MEMS传感器逐渐成为微传感器的主力军，具有体积小、重量轻、功耗低、可靠性高、灵敏度高等一系列优点，取代了传统的机械传感器。

MEMS传感器迎来了新的发展趋势

根据Yole Developpement的最新研究数据，2018年全球MEMS市场达到116亿美元，按照每年8%的市场增长率来看，预计2024年将达到180亿美元。

MEMS技术的迅速发展给微传感器市场带来了福音，解决了我们生活中常见的难题，成为一些新兴技术不可或缺的部分。

“5G时代的到来意味着一切都是连接在一起的，连接在网络上的东西需要知道正确的位置。 因此，今年10月底，中国移动投入了3亿美元以上的资金，购买了4千多个基站。 该基站不是普通的手机通信基站，主要是为了提供高精度的位置服务。 赵延辉介绍。

另外，新的制造和智能制造等概念的提案也给传感器市场带来了非常大的需求。 “只有传感器才能让冷机器和我们对话。 」赵延辉补充表示。

常见的是，传感器的应用无处不在，传感器有振动分析、红外线图像、超声波、电压电流检测等，这些都是传统的传感器。 然而，当前趋势不同，新趋势需要统一的智能节点。

什么是集成智能节点？ 赵延辉认为，传统的传感器检测是现场检测，只能检测仪器设备的现状，这也能满足现在的需要。 随着市场的发展，出现了更小、更低成本、更低功耗的MEMS传感器。 此时，设备的检测、预测可以通过MEMS加速器进行。 从检测数据分析设备内部存在的问题，预测设备寿命，预防风险。

这里有明显的趋势，未来的传感器不仅可以检测设备的使用现状，还可以通过数据分析预测设备的寿命和异常风险，提前警告，更好地减少损失。

在大流程中，传统压电传感器的监测可以取代MEMS技术。 最直观的是，在压电成本与MEMS成本有很大不同的同时，压电监视器不能监视低频信号，例如在桥梁监视器中，需要非常低频的传感器，这在压电传感器中无法实现。

压电传感器是什么？一部分电介质在一定方向受到外力而变形，在其内部产生极化现象的同时，在其相反面出现正负相反的电荷。 一旦消除外力，就会恢复到不带电的状态，这种现象称为正压电效应。 用力的方向改变的话，电荷的极性也会改变。 相反，当在介质的极化方向上施加电场时，这些介质也发生变形，这种现象在去除电场后，介质的变形消失，这种现象被称为反向压电效应。 根据介质压电效应开发的一种传感器叫压电传感器。

另外，为了更详细地比较压电传感器和MEMS传感器的差异，ADI是业界领先的、价格约为500-1000的压电传感器，比较了与自我研究同等水平的MEMS传感器和实测数据。 结果表明，如果对2个传感器同时施加100g的加速度冲击，压电传感器将发生明显的滞留偏差，不会发生MEMS。

MEMS传感器市场的需求增加，其背后一定有商业逻辑。 除了其外在表现体积小、功耗低、成本低等特点外，其实用作用不断发掘。

典型预测性应用:地震波检测

日前，四川省长宁发生了6.1级地震，根据设备，当地在61秒前预警危险，降低了当地财产损失。 他们是怎么做到的？

一般发生地震时，发生p波和s波，p波的传播速度比s波快，但p波是纵波，对环境的影响不大，但真正影响的是s波和p波形成l波，其中s波的传播速度慢至3.2km/h—4.0km/h左右，l波的传播速度为s

通过事先检测p波，可知预测地震的发生是个好主意。 实际上，在检测到p波被发送之后，通过网络通信实时地发送信息，并且通信发送速度为300000km/s。 如果是距离地震100km的地方，地震的发生信息几乎可以提前25s得知。

这个地震警报和MEMS有关系吗？ 其实关系很大，过去的地震监测设计都配置得很低密度，每个专业地震监测节点之间的距离都在80km以上，可以报警，但报警时间很短。

目前，MEMS传感器成本低、体积小、功耗低等特点使地震设备配置高密度成为可能。 低密度专业地震监测设备配备高密度辅助地震监测设备，可以增加地震的早期预测时间，实现更快的报警。

举个例子，高密度地震监测辅助设备的精度可能不是低密度专业地震监测设备的精度高，但可以复盖很大的面积。 此时，如果区域内很多高密度地震监视辅助设备发生反应，就意味着地震即将来临，如果发生部分反应，就有可能出现其他情况，这可以根据较大的数据进行处理。

这个MEMS加速度计需要什么样的特征呢？ 其实最重要的是低噪音和低功耗。 地震有等级，等级越低振幅越小。 振幅小时，加速度计需要足够低的噪声识别。 当然，低功耗也很重要。 因为不知道地震发生的时间，所以MEMS加速度计在铺设后必须一直正常运转。

“把这两个特性结合起来，ADXL355绝对是市场上最好的。 当然，ADI提供的ADXL362的功耗远低于ADXL355，但是噪声也高。 这种情况只适用于里氏五级以上的地震。 噪音主要是鉴别地震强度，功耗决定产品监测时间”赵延辉补充表示。

除了以上的可预测的MEMS传感器以外，ADI发售的ADXL100x也能够事先检测轴承中的早期故障，由于带宽较高，因此在很多旋转机械中发生的故障通过该传感器系列能够检测。

应注意，为了提供更好的服务，ADI可以将自己研究的MEMS传感器与各种信号调理相集成，并提供全面的振荡解决方案。 客户可以将模块直接安装在机器上使用，也可以直接购买ADI核心传感器，根据自己的产品应用程序设计和考虑不同的封装格式。

最后写

以往机械设备的维护是周期性的，但是像MEMS加速度计这样的预测分析能力，对于安全高成本的产业来说，发现故障，减免财产损失是非常有价值的。 MEMS加速度计的高分辨率、优异的漂移速度、非常强的灵敏度和高信噪比可以用来检测接近直流区域的极低频振动，或者将看作监控系统的最佳选择。