传感器采用 MEMS 技术(微机电系统),本质上是一个硅电容器。电容器由两个硅板/表面组成。一个板是固定的,而另一个是可移动的(分别是下图中所示的绿色板和灰色板)。固定表面由电极覆盖,使其具有导电性,并布满了允许声音通过的声孔。可移动板能够移动,因为它只粘合在其结构的一侧。通风孔允许后室中压缩的空气流出,从而允许膜向后移动。腔室允许膜在内部移动,但与封装创建的腔室结合也会影响麦克风在频率响应和 SNR 方面的声学性能。
可以使用微型和纳米机电系统(MEMS和NEMS)使用电子方法来驱动谐振器的机械模式。这些谐振器在检测质量[8],[9],力[10],[11],气体[12]和磁[13]方面表现出巨大的潜力。然而,所描述的机制具有几个相关的缺点,例如非线性输出,短路电势以及对高驱动电压的需求。基于调制的光学功率直接耦合到谐振器的光学驾驶已被提议作为解决上述问题的有效方法。使用光学驾驶和读数系统开发了许多机械谐振器。这些谐振器包括光力学磁力计[14],[15],光学加速度计[16]和位移传感器[17],[18]。
微机电系统、微传感器、微型机器人、植入式医疗设备等先进微电子产品的出现,加速了片上微型电化学储能装置的发展。1 – 3 传统的电化学储能装置(如商用锂离子电池和超级电容器)采用夹层式电池结构,由于电池尺寸、外形尺寸和可集成性的限制,难以在某些微系统中应用。4 – 6 定制化的微电化学储能装置具有重量轻、形状多样、超紧凑的特点,可以与微系统集成,满足特定的片上应用需求。7,8 其中,微型锂离子电池(micro-LIB)具有相对较高的能量/功率密度和良好的循环寿命,被认为是微型电源的优选候选者。9 – 11
许多有毒物质和危险化学品都以各种液体、气体和固体形式存在。无论是军事、执法还是民用,显然都需要在安全距离内准确、快速地检测化学品。2008 年,Block Engineering(又名 Block MEMS)从陆军获得了一项小型企业创新研究 (SBIR) 合同,以开发用于超灵敏有毒化学品检测的微机电系统 (MEMS) 增强型激光光谱仪。其基本概念是使用激光在远处、空气中或表面上检测痕量化学品。Block 的三种主要产品 LaserTune TM 、LaserSense TM 和 Laser Warn TM 是专门针对研究机构、原始设备制造商 (OEM)、石油和天然气行业以及军事和
图 2 嵌入式系统主导微处理器领域 嵌入式系统提供多种功能(图 3); • 监控环境;嵌入式系统从输入传感器读取数据。然后处理这些数据,并以某种格式将结果显示给用户 • 控制环境;嵌入式系统生成并传输执行器的命令。 • 转换信息;嵌入式系统以某种有意义的方式转换收集的数据,例如数据压缩/解压缩 虽然通过传感器和执行器与外部世界的交互是嵌入式系统的一个重要方面,但这些系统还提供特定于其应用程序的功能。嵌入式系统通常执行控制律、有限状态机和信号处理算法等应用程序。这些系统还必须检测内部计算环境以及周围机电系统中的故障并对其做出反应。
对于许多小型应用,如微电子元件、微型传感器和微系统,高容量冷却选项仍然有限。NASA 格伦研究中心目前正在开发一种微机电系统 (MEMS) 来满足这一需求。它使用热力学循环直接为热负荷表面提供冷却或加热。该设备可以严格在冷却模式下使用,也可以在几毫秒内切换冷却和加热模式,以实现精确的温度控制。制造和组装是通过半导体加工行业常用的湿法蚀刻和晶圆键合技术完成的。MEMS 冷却器的优点包括可扩展到几分之一毫米、模块化以提高容量和分级到低温、简单的接口和有限的故障模式,以及最小的诱导振动。
此领域适用于所有与航空电子操作和资源经济性相关的要求,包括但不限于流程、测量、产品、互换性、兼容性、通用性、互操作性和服务/联盟操作。它涵盖安装在飞机上或附在飞机上的电子、光电和机电系统和子系统(硬件和软件)的所有资源。它包括与机组人员和其他飞机系统交互的系统,涉及以下领域:通信 (c) 控制和显示 (ID)、导航 (N)、侦察 (RE)、系统集成 (SI) 和目标捕获/打击 (TA/S),以及武器投放、识别、仪器仪表、电子战、飞行控制、发动机控制、配电、支持设备、传感器、换能器、天线、处理元件、系统接口、网络、总线和相关软件等技术和功能领域。
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