MEMS傳感器起始于汽車和工業(yè)，但這十年真正推波助瀾的是消費類電子。如今，MEMS的下一波浪潮有望重新回到汽車和工業(yè)。因為，相比起消費電子市場很大但會很快退潮的特點，工業(yè)應用需求更強，生命周期也更長。
汽車應用里，汽車導航通常用GPS，MEMS慣性傳感器作為輔助測量，以覆蓋GPS的盲區(qū)。因此MEMS傳感器就要有高精度，通常整個系統(tǒng)的精度要達到“米”級，也就是至少車輛、行人在你自己看得到的地方。這個米的級別并不是一個時間點，是累積的，因為傳感器的挑戰(zhàn)是參數(shù)會隨著溫度、時間而漂移，有很多參數(shù)影響它。自動駕駛對精度的要求更高，目前客戶要求精度要在20厘米以內(nèi)。
既然精度這么重要，那么MEMS傳感器提高精度的方法有哪些呢？
從傳感器原理來看，通常采用著名的傳感器精度衡量方法——阿倫方差（AVAR）。但做傳感器產(chǎn)品時有一些物理的局限性不可規(guī)避。例如MEMS傳感器里一部分是機械結(jié)構(gòu)，它會老化，且會隨著溫度和時間會有變化。這些參數(shù)解釋成電子的術(shù)語就是背景噪聲、白噪聲或者不穩(wěn)定、隨機的抖動。其控制方法要用生產(chǎn)或者矯正的方法來做。
噪聲
噪聲包括本身機械結(jié)構(gòu)產(chǎn)生的噪聲，還有閃變噪聲和高頻噪聲。高頻噪聲是傳感器在應用時的數(shù)字輸出，在任何電子線路里會有電磁耦合現(xiàn)象。因此在處理時，傳感器廠商要有足夠的經(jīng)驗幫助客戶在算法上規(guī)避或抑制、消除掉這些噪聲。
穩(wěn)定性
時間的穩(wěn)定性毋庸置疑是解決老化，例如今天輸入1出來100%，明天輸入1出來99%，就要控制輸入穩(wěn)定性。溫度的穩(wěn)定性，指產(chǎn)品特性在0℃和50℃時肯定不一樣，你要盡量在設(shè)計中消除和平衡溫度的影響。重復測試的穩(wěn)定性，數(shù)據(jù)線路中輸入1輸出0，如果達不到0就是錯。
誤差
測量沒有百分之百的準確，因為它是模擬的，因為內(nèi)部整個鏈路還是模擬的，信號產(chǎn)生源是模擬的。因此，需要考慮偏移、靈敏度、非線性誤差(NL)、交叉軸誤差(CX)。
那么如何提高精度呢？這就需要改善設(shè)計和制造工藝。在MEMS器件中，設(shè)計和制程只占了20%工作量，還有80%是測試和校準。這意味著同樣一個MEMS傳感器，如果測試、校準做得更精細的話，它完全可以從精度只有5%提升到1%甚至更低。因為MEMS器件看起來輸出的是數(shù)字，但里面是非常模擬的，甚至比模擬電路還模擬，因為里面有機械結(jié)構(gòu)。在測試和校準方面采用一點測試還是三點測試、十點測試？是隨時間調(diào)校還是只測一次？這些方法都會影響到精度。
實際應用中還有哪些因素會影響MEMS傳感器的精度呢？
?
粵公網(wǎng)安備 44030602001199號