使用MEMS傳感器的三個好處

MEMS 傳感器開辟了具有高精度、更高安全性和增強功能的新產品設計機會。

微機電系統 （MEMS） 是由電子和機械部件組成的微觀設備。許多最新的傳感器設計都利用 MEMS 技術來實現高精度和小型化，以實現特定目標和創新。

電子工程師在設計中使用基于 MEMS 的傳感器時有哪些優勢？以下是三個好處。

當電子工程師開發具有廣泛潛在用例的解決方案時，他們可能會獲得更多的市場吸引力和利益相關者的興趣。這包括使用先進的傳感器與人工智能相結合來開發新的用例。

一個例子是 Ainos Inc. 的 AI Nose，它包括來自 13 年研發的見解、專有的 AI 算法和 MEMS 傳感器。AI Nose 將氣味數字化為“氣味 ID”，用于醫療保健、服務機器人和智能制造等用例。

具有 AI 算法的電子氣味檢測儀可以在醫療診斷和工業安全等應用中提供更好的檢測。例如，Water Tower Research 報告稱，在半導體環境中檢測 22 種揮發性有機化合物時，Ainos AI Nose 的準確率接近 80%，在女性健康應用中的準確率超過 90%。

Ainos 的計劃包括與關鍵市場和地區的實體建立戰略合作伙伴關系。它與日本的一個服務機器人品牌合作就是這些努力的一個典型例子，特別是因為該國占全球機器人產量的很大一部分。如果這種帶有 MEMS 傳感器的電子鼻在當地獲得發展勢頭，其他國家的決策者將更有可能看到它值得他們關注和潛在投資。

這些進步是值得注意的，因為許多機器人創新賦予了機器人類的特征。在一個例子中，一個團隊制作了一個帶有觸覺傳感器的機器人手指，可以找到埋在沙子和稻米中的物體。隨著這些新興應用變得越來越有吸引力，越來越多的組織突破了人形機器人開發的界限，這些功能將越來越多地出現在新的應用中找到歸宿。

提高安全性

電子工程師不斷探索可行的解決方案，使其組件體積更小，但功能更強大。同時，他們必須注意元件的方向和放置等因素，以確保它不會干擾印刷電路板的性能。但是，在考慮集成 MEMS 傳感器時，他們還必須考慮組件的用途和它將收集的數據類型。

例如，在汽車應用中，MEMS 傳感器可以與其他技術結合使用，以改善車輛的牽引力控制系統、制動能力和駕駛員輔助功能。

在一個案例中，倍耐力和博世簽署了一項聯合開發協議，用于開發一種創新的輪胎監控系統，該系統包括基于 MEMS 的傳感器、算法、模型和低功耗藍牙連接。該解決方案與汽車的電子設備集成，可提供輪胎的優化性能。集成傳感器收集數據并將其傳輸到車輛進行實時處理，從而提高安全性，同時提供量身定制的駕駛條件。

增強功能

許多設計人員會評估一系列傳感器技術，以根據他們希望在產品中實現的目標來確定最合適的選擇。在許多情況下，他們發現 MEMS 傳感器可以提供更高的精度和功能，尤其是在醫療保健應用中。

例如，意法半導體（STMicroelectronics）最近利用其成熟的MEMS技術，為健康可穿戴設備開發了ST1VAFE3BX生物傳感芯片。除了集成其機器學習內核外，這款低功耗產品還集成了用于慣性感應的加速度計。加速度計提供有關用戶運動的數據，而生物電勢傳感器則允許相關應用程序推斷檢測到的信號與身體活動之間的聯系。此外，神經處理直接發生在芯片上。

生物電勢測量的可能性擴展到大腦、心臟和肌肉的活動，為使用這些先進的傳感器提供了許多有價值的方法。因為它們具有完整的垂直模擬前端，可以簡化不同類型的生命體征，所以制造商可以在檢測患者身體和情緒狀態的應用中使用它們。

人們對醫療可穿戴設備市場高度關注的主要原因之一是，這些產品可以向醫療保健提供者提供有關患者在兩次預約之間情況的信息。如果醫療環境通常使一個人感到不安，那么確定一個人的真實健康狀況可能特別困難。如果醫療保健提供者能夠參考更廣泛的可靠數據，他們將能夠更好地做出自信的判斷。MEMS 傳感器使這種可見性成為可能。

盡管 MEMS 傳感器的實施方式因應用而異，但這些示例表明，成功的結果可以激勵行業利益相關者，同時鼓勵設計人員尋求創造性的解決方案來應對應用挑戰。