MEMS傳感器行業是一個新興的行業，在中國商業化的時間不到10年，而在全球也只有20余年的產業化歷程。

MEMS傳感器代表了未來傳感器的發展方向，具有體積微小、低功耗、一致性高等特點，可大批量、低成本制造，大大拓寬了傳感器的應用領域，為智能設備的發展奠定了重要的技術基礎，亦是物聯網的重要組成部分。

目前，全世界有大約600余家單位從事MEMS的研制和生產工作，已研制出包括微型壓力傳感器、加速度傳感器、微噴墨打印頭、數字微鏡顯示器在內的幾百種產品，其中MEMS傳感器占相當大的比例。

作為獲取信息的關鍵入口，MEMS傳感器已在汽車、消費電子、航空航天、生物醫學等領域中得到了廣泛的應用。而隨著時間的推移和技術的逐步發展，MEMS所包含的內容正在不斷增加，并變得更加豐富。

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汽車領域?

在20世紀90年代，MEMS首先在汽車工業開始應用，汽車電子被認為是MEMS傳感器第一波應用高潮的推動者。

受益于汽車行業安全規定及信息化、智能化浪潮，MEMS傳感器在汽車領域得到飛速發展，其應用方向和市場需求包括車輛的防抱死系統、電子車身穩定程序、電控懸掛、電動手剎、斜坡起動輔助、胎壓監控、引擎防抖、車輛傾角計量和車內心跳檢測等。

根據相關調研數據，目前平均每輛汽車包含10-30個MEMS傳感器，而在高檔汽車中大約會采用30甚至上百個MEMS傳感器。

MEMS壓力傳感器主要應用在測量氣囊壓力、燃油壓力、發動機機油壓力、進氣管道壓力及輪胎壓力。這種傳感器用單晶硅作材料，以采用MEMS技術在材料中間制作成力敏膜片，然后在膜片上擴散雜質形成四只應變電阻，再以惠斯頓電橋方式將應變電阻連接成電路，來獲得高靈敏度。車用MEMS壓力傳感器有電容式、壓阻式、差動變壓器式、聲表面波式等幾種常見的形式。

而MEMS加速度計的原理是基于牛頓的經典力學定律，通常由懸掛系統和檢測質量組成，通過微硅質量塊的偏移實現對加速度的檢測，主要用于汽車安全氣囊系統、防滑系統、汽車導航系統和防盜系統等，除了有電容式、壓阻式以外，MEMS加速度計還有壓電式、隧道電流型、諧振式和熱電偶式等形式。其中，電容式MEMS加速度計具有靈敏度高、受溫度影響極小等特點，是MEMS微加速度計中的主流產品。

微陀螺儀是一種角速率傳感器，主要用于汽車導航的GPS信號補償和汽車底盤控制系統，主要有振動式、轉子式等幾種。應用最多的屬于振動陀螺儀，它利用單晶硅或多晶硅的振動質量塊在被基座帶動旋轉時產生的哥氏效應來感測角速度。例如汽車在轉彎時，系統通過陀螺儀測量角速度來指示方向盤的轉動是否到位，主動在內側或者外側車輪上加上適當的制動以防止汽車脫離車道，通常，它與低加速度計一起構成主動控制系統。

消費電子

隨著消費電子的大發展及產品創新不斷涌現，該領域已經取代汽車成為MEMS最大的應用市場。

MEMS傳感器在消費電子產品中可用于運動/墜落檢測、導航數據補償、游戲/人機界面交互、電源管理、GPS增強/盲區消除、速度/距離計數等，應用較多的品類為MEMS麥克風、3D加速器、MEMS 射頻組件、GPS陀螺儀、小型燃料電池與生化芯片等。多種MEMS傳感器的綜合應用可增加電子設備的娛樂性及智能性，改善交互性能，大大提升了用戶體驗。

在手機拍照功能上，MEMS更是發揮著重要的作用。在MEMS Drive出現之前，手機攝像頭主要由音圈馬達移動鏡頭組的方式實現防抖(簡稱鏡頭防抖技術)，受到很大的局限。而另一個在市場上較高端的防抖技術：多軸防抖，則是利用移動圖像傳感器(Image Sensor)補償抖動，但由于這個技術體積龐大、耗電量超出手機載荷，一直無法在手機上應用。

憑著微機電在體積和功耗上的突破，最新技術MEMS Drive類似一張貼在圖像傳感器背面的平面馬達，帶動圖像傳感器在三個旋轉軸移動。MEMS?Drive 的防抖技術是透過陀螺儀感知拍照過程中的瞬間抖動，依靠精密算法，計算出馬達應做的移動幅度并做出快速補償。這一系列動作都要在百分之一秒內做完，你得到的圖像才不會因為抖動模糊掉。

MEMS傳感器在智能手機領域的應用

（圖片來源：Yole Development，民生證券）

航空航天

MEMS在航空航天領域主要有狀態傳感器和環境傳感器之分。狀態傳感器主要針對飛機姿態、燃料用量、生命活動、各種活動機件的即時位置等進行監測。環境傳感器主要針對溫濕度、氧氣濃度、流量大小等方面進行測量。通過提供有關航天器的工作信息，MEMS傳感器起到故障診斷、提供決策依據、保障正常飛行的作用。近期事故頻出已全球停飛的波音737MAX飛機，故障主要原因之一是迎角傳感器產生讀數輸出錯誤，導致了系統不能起到嚴格的保護作用。小小傳感器對航空航天安全的重要性可見一斑。

生物醫療

隨著體外診斷、藥物研究、病患監測、給藥方式以及植入式醫療器械等領域發展，醫療設備需要迅速提高性能、降低成本、縮小尺寸。MEMS技術使醫療設備可以做到微型化，醫療檢測、診斷、手術和治療過程可以更加便捷、精準，甚至無痛。

MEMS壓力傳感器可以檢測包括血壓、眼內壓、顱內壓、子宮內壓等在內的人體器官壓力水平。MEMS慣性器件最主要用于心臟病治療設備。MEMS圖像傳感器普遍應用于包括CT掃描、內窺鏡在內的醫學成像設備中。MEMS技術在傳感和執行功能上的優勢，使其在醫療健康行業的應用廣泛增長。

此外，MEMS技術在國防、工業、能源及環保等領域也有廣泛應用，為各行各業提供自動化、智能化的數據接口，賦能智能社會。根據相關市場調研數據，全球MEMS市場結構中消費電子領域占比最高，增長空間最大的是生物醫療領域。

來源：傳感器專家網?