您是否想過一部智能手機中有多少個單獨的組件？

加速度計和陀螺儀可以檢測手機的運動；光傳感器，溫度傳感器，壓力傳感器和濕度傳感器可測量手機的環境；還有用于連接的RFID，藍牙和WiFi的傳感器；以及用于聲音的麥克風和揚聲器。

這些組件中的大多數是微機電系統（MEMS）。MEMS技術驅動傳感器變小，而傳感器越來越小，又使物聯網觸角延伸得越來越廣。

什么是MEMS技術？

微機電系統（MEMS）技術使用半導體制造工藝來生產尺寸范圍從小于一微米到幾毫米的小型化機械和機電元件。MEMS設備可以從沒有運動元件的相對簡單的結構到具有多個運動元件的復雜的機電系統。

微機電系統不僅用于傳感器，還用于許多領域。除了感知傳感器外，還用于通信模塊，執行器和數據處理設備。它們都是微型機器，  其組件的大小從微米（百萬分之一米）到毫米不等。

MEMS設備范圍很廣，從沒有任何活動部件的簡單機器到 具有多個活動部件的復雜機電系統。這些系統有許多不同類型： 磁性，電氣，熱，化學，光學和機械系統。

制造MEMS器件需要采用與制造其他半導體電路相同的許多技術：氧化，擴散，離子注入，低壓化學氣相沉積（ LPCVD），濺射等。另外，MEMS使用諸如微機械加工的專門工藝。

與早期實現相同功能的方法相比，MEMS設備更小，成本更低，功耗更低。它們也非常敏感且非常準確。MEMS器件還具有出色的可重復性，因此還受益于半導體工藝技術固有的嚴格公差。

不利的一面是，盡管零件的生產成本非常低，但與設計，鑒定和制造MEMS產品相關的投資卻很大。結果，制造商不太可能為小批量應用開發零件。

MEMS器件類型和MEMS應用

典型的MEMS傳感器采用機械結構，該機械結構可響應機械或電氣刺激（壓力，運動，加速度，磁場等）而以受控方式運動。其中典型的技術是使用移動來改變可變電容的極板之間的距離。

陀螺儀需要多個MEMS結構來測量角運動

輸出可以采用多種形式：模擬電壓；輸出電壓；標準串行總線，例如SPI或I2C；或在汽車安全氣囊應用中流行的專用協議（例如DSI或PSI5）；無線連接選項包括低功耗藍牙（BLE）。

MEMS器件可用作單功能傳感器。

MEMS陀螺儀通過利用科里奧利加速度來測量角旋轉，該加速度在質量朝向和遠離旋轉中心移動時在MEMS框架上產生力。陀螺儀有單軸，雙軸和三軸版本，適用于不同的應用：例如，雙軸陀螺儀用于游戲和光學圖像穩定，而三軸陀螺儀可滿足汽車遠程信息處理和導航的需求。

加速度計還使用框架中的質量來測量靜態加速度（即重力）和動態加速度（例如振動，運動，傾斜，沖擊等）。歸入加速度計的設備包括傾角儀，震動傳感器，腦震蕩傳感器，傾斜傳感器和運動傳感器。加速度計還具有不同的軸組合：在汽車碰撞傳感器中發現單軸設備，在機器人技術，振動監控和防篡改應用中出現三維單元。

壓力傳感器通過其在MEMS結構中引起的偏轉來測量壓力。有一些版本可以測量相對于大氣壓的壓力，也可以測量相對于真空密封室的絕對壓力。MEMS壓力傳感器還可以間接測量其他量，例如流體流量，高度和水位。

磁力計使用各種物理現象，例如霍爾效應，測量磁場引起的機械效應。

慣性測量單元（IMU）測量線性和通過組合三軸加速度計和陀螺儀成單個單元角加速度; IMU還可以包括磁力計和壓力傳感器，以提供有關設備三維方向和運動的信息：x,y和z軸上的加速度；俯仰，滾動，偏航，高度等。應用包括無人駕駛自動駕駛汽車（UAV），機器人技術和工廠自動化，航空電子設備，智能手機和平板電腦，虛擬現實和游戲。

MEMS麥克風通過測量聲波撞擊由可移動膜片和固定背板組成的可變電容元件時的電容變化來工作。它們被廣泛用于空間受限的消費類應用，例如智能手機和平板電腦。

MEMS生物傳感器中，生物分子相互作用導致MEMS結構中可測量的運動。例如，在結核病（TB）檢測中，涂有TB抗體的MEMS懸臂在將受感染的血液樣本置于其上時會發生偏轉。