壓力傳感器是工業實踐中最為常用的一種傳感器,其廣泛應用于各種工業自控環境,涉及水利水電、鐵路交通、智能建筑、生產自控、航空航天、軍工、石化、油井、電力、船舶、機床、管道等眾多行業。今年軍用與民用航空領域的壓力傳感器營業收入將達到3570萬美元,比去年的2970萬美元增長20%。雖然來自這兩個領域的MEMS壓力傳感器營業收入相對較小,而且不能與汽車或消費領域的MEMS營業收入相提并論,但未來幾年可以保證穩步增長,尤其是因為鮮有其它器件可以承受其極端的工作環境。
在極端環境下表現優異仔細看一下主要軍用與民用航空應用,可以發現使用MEMS壓力傳感器的地方有很多。其中包括飛行數據系統、環境與艙壓、機身中的液壓系統、引擎與輔助電源設備,以及其它各種應用,比如艙門、氧氣罩、飛行試驗與結構監控。壓力傳感器
總體來看,航空器、噴氣飛機、螺旋槳飛機和直升機中使用的壓力傳感器數量可能非常龐大。例如,大型噴氣飛機需要多達130個傳感器。
對于引擎和其它環境惡劣的應用場合,豪華客機中有13個引擎壓力傳感器和開并,較小的噴氣式飛機通常有六到七個傳感器。所謂的全權限數字電子控制(FADEC)另外需要五到六個變換器(transducer)。FADEC是一種電子引擎控制器及相關附件,用于接收與分析多個變量,包括空氣密度與引擎溫度。壓力變送器
采用一級封裝的軍用或航空MEMS壓力傳感器價格很容易達到或超過1000美元。與汽車中使用的MEMS器件相比,價格差距非常巨大,主要是因為前者對于芯片性能有更高的要求,而且需要在長達25年的時間里在規定溫度范圍內保持穩定,而汽車只要求保證10年的穩定性。
總體來看,MEMS壓力傳感器必須能承受惡劣環境下的劇烈震動、高G過載影響與加速度、極端溫度與高壓。軍用與航空應用通常是這類極端環境。另外,傳感器還必須在這種困難環境下表現出完美的性能,具有高精度、低漂移和長期穩定性。必須在非常小的封裝內滿足這些苛刻要求,而且重量要輕。從這些方面來看,MEMS壓力傳感器能夠主宰軍用與航空領域。