工业自动化中MEMS传感器的关键作用

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工业自动化是在工业生产中广泛采用自动控制、自动调整装置，用以代替人工操纵机器和机器体系进行加工生产的趋势。随着智能制造的发展，人机交互、自动化、智能化应用水平不断提高，对装备制造的工艺和产品质量的要求也越来越高，加之工业自动化控制产品的应用领域不断拓展，从而拉动了对工业产品的需求。

工业自动化是一个突出的业务，它正朝着一个新的方向迈进。对品种、定制产品和产品差异化的需求不断增加，使得制造商很难批量生产零部件。但是小批量和批量生产会给组织带来巨大的成本，企业可在工业自动化领域探索新技术和新机遇，这机遇便是微电子机械系统（MEMS）。继机电一体化之后，便是微型机电一体化的时代。

MEMS体现了一种先进的半导体技术，它包括单个芯片上的移动元件和电子元件，它致力于将集成电路（IC）制造技术（如互补金属氧化物半导体（CMOS）、BiCMOS（双极结晶体管和CMOS技术的集成）与创新的硅微加工444结合在一起。　

MEMS技术提供的可靠性、可扩展性、灵敏度和成本效益高的解决方案为工业自动化领域提供了大量的MEMS应用机会。

工业微型机电一体化时代则是MEMS技术对工业机器人尤其有利，因为该技术可以应用于触觉传感器、导航或接近传感器。由于商业可行性较低的趋势以及某些非MEMS近距离传感技术在工业领域的根深蒂固，在将MEMS技术应用于制造接近或位置传感器方面的研究受到限制。然而，MEMS技术允许开发或生产成本较低的触觉传感器，使机器人能够获得感官信息，以便以更通用、自主的方式做出决策和执行动作。微型化的趋势为多传感器在机器人、制造过程、过程控制以及生物技术和生命科学等领域的应用带来了机遇。

MEMS的关键技术驱动因素 　　

成本：最初采用MEMS技术的主要驱动因素是成本。MEMS技术具有降低成本的巨大潜力，因为它可以很容易批量制造。例如，模拟设备公司的制造方法已经标准化，每年能运送数百万个加速计。与传统的传感器制造相比，该工艺流程简化，且所需的劳动力更少。 　　

多用户MEMS工艺（MUMPS）是一种标准化的表面微机械加工技术，它是利用MEMSCAP中的多晶硅来制造MEMS器件的最廉价的制造技术之一。硅是制造MEMS器件的主要材料，它可以使MEMS制造非常经济高效，因此利润非常可观。 　　

灵敏度提高：MEMS传感器比传统传感器更敏感。这是MEMS传感器优于传统传感器的主要原因，尤其是在高精度和高精度的应用中。

小尺寸优势：紧凑是电子或机械设备市场的主流趋势。MEMS技术提供了在小面积内填充更多MEMS组件的能力，这可以降低特定产品的整体尺寸。具有多种功能的MEMS组件可以增强产品的能力，例如工业机器人。

MEMS传感器渗入广泛应用，推动工业自动化发展

工业自动化是一个成熟的市场，有着成熟的流程。它也比大宗商品型传感器的更高的体积市场对价格敏感；而且大多数工艺都是一次性投资。目前，基于MEMS的传感器技术在这一领域的渗透往往局限于过程监控应用、工业安全、机械监控，在装配线制造应用中也有一定程度的应用。然而，随着工业领域向智能化、分布式以及无线监控方向发展，MEMS技术在这一领域可能发挥着越来越重要的作用。 　　MEMS支持的小型化和微机电一体化的趋势正在推动工业应用的组件、设备、系统和子系统的发展。然而，集中研究和发展努力，解决各种技术和科学问题，将有助于在其他领域的转弯，并推动未来几年工业自动化的发展。