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通过MEMS传感器,从微观世界中掌握地球的律动
发布日期:2019-12-03 16:58浏览:54

从日常生活到产业各界,通过压力、惯性、流量、温度、声音、光线检测到自然界各种各样现象的传感器正被广泛应用。比如使用通过体温检测到人体的红外传感器,就可以只在有人的地方进行照明和提供冷气,从而大大削减用电量的浪费。而地震传感器可以检测出强烈的地震,从而中止装置和设备的使用,避免机器发生故障和引发火灾等次生灾害。

而隐藏在智能手机中的麦克风其实也是传感器的一种,能够检测到从高音到低音广域的音频,通过内置传感器将通话音量和音色进行清晰地传递。

MEMS麦克风的结构

这些传感器的特点是非常小。在只有几毫米大小的硬件中,聚集着检测装置、控制器等各种组件,可将检测到的机械数据转换为电气信号进行传输。这些微小的机器,被称作MEMS(Micro Electro Mechanical Systems)。

MEMS作为新世纪的关键技术正在各类领域得到广泛应用。智能手机、可穿戴设备相关的应用程序变得种类繁多也与MEMS小型化、高精度有着直接的关系。当智能手机处于倾斜的状态时,手机屏幕的方向也会随之变化,而使用的地图app仍会正确地标示出使用者所在的地理位置。而在步行中,无论怎样活动,智能手机也能读取出使用者真正的运动量。这些功能都得益于MEMS。

近些年,MEMS传感器已能够收集到“高度”的信息,这也引起人们的广泛关注。在位置信息上添加高度信息,就可以定位(navigation)人在建筑物的所在高度和具体位置。而即使是上下台阶产生的运动,也会被计入真正的运动量。

那么,如何评估“高度”呢?关键就是掌握气压差。众所周知,气压随高度的上升而下降。据计算,珠穆朗玛峰顶峰的气压只有地面的30%。不止在高处,日常生活中,我们也经常接触到由极小的空气分子质量差引起的气压变化。而能够检测出同真空状态下相比,所产生的细小气压差,就是####压力传感器。

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