微电子机械系统技术是20世纪后期逐渐发展起来的一门新兴交叉学科,是集微传感器、微执行器、信号处理电路和通信接口等于一体的微型器件或系统。倾角是工程机械、楼宇桥梁、输电线塔及平台稳定等领域必须检测和控制的重要参数。早期的倾角传感器多为机械式,精度低且体积大,难以满足测量需求;随着后期测试方法和技术的不断发展和改进,光学式、电磁式及电容式的倾角传感器开始取代传统的测量方式。
MEMS倾角传感器,以其小体积、高性能、低成本等优势快速占领航空航天、工程机械、车辆运输、灾害预警和消费电子等领域,并且市场占比率逐年增加,目前已成为工业倾角测量的首选方案。
MEMS倾角传感器又可细分为电容式、谐振式、热对流式和光学式等,目前主流厂商采用的是电容式,根据MEMS电容式倾角传感器的敏感结构形式差异又可细分为梳齿式、跷跷板式和三明治式三种。基于梳齿式检测原理研制倾角传感器的主要机构包括美国ADI 、意法半导体ST 、德国开姆尼茨工业大学、德国FirstSensor和中国河北美泰电子科技有限公司等。目前主流的基于电容式检测原理的MEMS倾角传感器正处于蓬勃发展的上升时期,得益于微加工技术和信号处理集成技术的提高,其测量精度仍在持续提升。
MEMS倾角传感器相较于传统式倾角仪,具有成本低、体积小、灵敏度高等特点。国内外在开展高性能MEMS倾角传感器研制的起步时间方面虽没有显著差距,但是欧美日等发达国家基于在微电子和硅微机械加工领域深厚的积累,推出了基于多种原理的高性能MEMS倾角传感器,可以满足用户对成本、指标、体积、接口等方面的不同需求。
新思界
产业分析人士表示,MEMS倾角传感器性能优异,应用范围较广,受益于终端产业发展带动,以及MEMS倾角传感器自身性能不断优化,市场需求持续攀升,行业发展前景较好。在生产方面,国外技术较为领先,产品性能优异,能够满足不同需求。