慣性開關是一種利用慣性力來實現開關功能的傳感器,是將機械和電子統一結合的產物。最早的慣性開關被用來關閉電動燃油泵,避免燃油泵在發生碰撞或翻轉后繼續工作。但是,傳統的機械慣性開關由于閾值精度比較差,可靠性比較低,在很大程度上限制了慣性開關的應用。 隨著傳感器微型化趨勢的增長,MEMS慣性開關的研發受到了更大的重視。MEMS慣性開關又稱為沖擊傳感器、閾值開關、加速度開關,是一種無源電子器件,集傳感器與執行器為一體,具有尺寸小、制造成本低、可批量生產等多種優點,在汽車電子、物聯網和消費電子等領域有著廣泛的應用前景。由于慣性開關具有在未觸發狀態時待機功耗為零的特點,其在遠程監控等電量有限的應用場景下有著明顯的優勢。例如,可將MEMS慣性開關附著到可穿戴的衣物上面,在人摔倒時開關閉合,可觸發無線報警系統,以便及時通知醫院采取救治。 MEMS慣性開關作為一種“近零功耗”的傳感器件,也可以用來監測特殊貨物運輸過程中可能發生的沖擊碰撞。在貨物的運輸過程中,一旦環境受到超過其閾值水平的振動沖擊時,慣性開關能夠實現瞬間機械閉合,輸出接通脈沖信號,然后無線發送到信息控制中心,以實現對整個物流過程得實時監控。
那么,何為閾值?“閾”的意思是界限,故閾值又叫臨界值,是指一個效應能夠產生的最低值或最高值。閾值在自動控制系統中能產生一個校正動作的最小輸入值,刺激引起應激組織反應的最低值。由此可見,對慣性開關閾值的準確測定,對于MEMS慣性開關的靈敏度和穩定性有非常大影響。
對于靜態閾值,智芯傳感提出了兩種不同的試驗方法:
(1)
(2)
在“慣性沖擊開關閾值的試驗方法”中,智芯傳感不僅對靜態閾值的測量試驗方法給出了解決方案,還對動態閾值也給出了試驗步驟和方法,由于篇幅所限,不再做詳細介紹。如有需要,請參見www.iec.ch/members_experts/refdocs 近年來,智芯傳感在MEMS傳感器理論與實踐方面建樹頗豐,不僅在擅長的壓力傳感器細分領域有深入的研究與創新,而且在其他相關領域亦有所突破,已成為國內MEMS傳感器的佼佼者之一。
審核編輯 黃昊宇
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