最近10年，隨著消費電子，尤其是智能手機和穿戴電子的發(fā)展，使MEMS傳感器真正的在全球火熱起來，大量的應用涌現(xiàn)，MEMS傳感器真正“飛入尋常百姓家”。

MEMS全稱MicroElectromechanical System,微機電系統(tǒng)。MEMS最初大量用于汽車安全氣囊，而后以MEMS傳感器的形式被大量應用在汽車的各個領域，隨著MEMS技術的進一步發(fā)展，以及應用終端“輕、薄、短、小”的特點，對小體積高性能的MEMS產品需求增勢迅猛，消費電子、醫(yī)療等領域也大量出現(xiàn)了MEMS產品的身影。例如，最近火爆的做胃鏡的無痛小膠囊，5G路燈，骨傳感耳機，智能家居中洗衣機與晾衣架之間的智能系統(tǒng)，電梯維護等等。

現(xiàn)在，我們已經(jīng)接受了低成本，高性能微機電系統(tǒng)（MEMS）傳感器的可用性，但并非總是如此。

從首個大眾市場的MEMS傳感器開始

MEMS的完整市場始于1991年，當時ADI公司在模擬，固態(tài)物理學，工藝技術，封裝等許多領域進行了約十年的艱苦技術戰(zhàn)后，終在1991年宣布推出（現(xiàn)已淘汰）ADXL50單軸加速度計，并在1993年實現(xiàn)量產。

ADXL50單軸加速度計尺寸為5毫米（mm）×5毫米，在當時屬于一種破壞性創(chuàng)新，它可用于單個非常特殊的應用：觸發(fā)剛剛引入但未強制使用的汽車安全氣囊。全模擬ADXL50是首個大眾市場MEMS加速度計，它提供了一個經(jīng)過全面處理的模擬輸出，可以將其數(shù)字化或由比較器電路直接使用。

在MEMS傳感器問世之前，大多數(shù)安全氣囊是由Allen K. Breed在1967年開發(fā)的傳感器觸發(fā)的——碰撞減速會導致球與固定磁鐵分離，并觸發(fā)一個小的電氣開關，該電氣開關又關閉了一個電路，然后點燃了安全氣囊中的化學物質。

相較于Allen K. Breed的傳感器，首款MEMS傳感器體積更小，價格更便宜且易于包裝，但更重要的是，它將加速度感測從是/否場景更改為傳感器可以提供感測值模擬流的場景。讓實際的加速度波形成為觸發(fā)算法的一部分。

盡管ADLX50到1999年已經(jīng)過時，被更先進的MEMS單元所取代，但它的廣泛影響顯而易見。之后MEMS傳感器發(fā)展不僅實現(xiàn)了高可靠性的傳感器自校準功能（對于大多數(shù)傳感器而言至關重要）；還增加了內部信號調理，模數(shù)轉換器（ADC），微控制器接口和其他易于使用的功能。

很快，供應商開始提供兩軸甚至三軸加速度計，首先是微型模塊，然后是單片設備。然后，諸如真實運動感測甚至導航之類的應用變得可行（基本物理學：積分加速度確定速度；積分速度確定位移）。

不久后，這些MEMS設備又增加了振動式MEMS音叉，并成為陀螺儀和全慣性測量單元（IMU），在許多情況下，它們可以代替指導宇航員使用的大型IMU（> 100磅，> 200瓦），基于MEMS傳感器的IMU可小巧得多。微型IMU可用于以前無法接觸的加速/定位應用，也可作為無人機的制導核心。

首個走入大眾市場的MEMS傳感器是加速計，并在之后的一段發(fā)展時間里，大家似乎都把MEMS傳感器聚焦在加速計的應用中。但事實上，目前MEMS器件已用于許多與加速度無關的應用。

例如，德州儀器（TI）在數(shù)字光處理（DLP）IC中通過微鏡率先開發(fā)了轉向燈，最初瞄準的是大屏幕顯示器和微型投影儀。它的DLP6500具有1080p（1920×1080）陣列，具有超過200萬個微鏡，可用作空間光調制器（SLM），以控制入射光的幅度，方向和/或相位。

此外，TI還提出將汽車的前大燈對準方向盤。它的DLP5531是基于MEMS的電子轉向設備，無需齒輪，電動機和軸承，并具有完全的可編程性，并且每個前燈的高分辨率可尋址像素超過一百萬。

對于非光學RF世界，ADI公司提供四極單擲（4PST）MEMS懸臂開關ADGM1004，該開關可處理帶寬為DC至13吉赫茲（GHz）的RF信號。借助其帶有金屬尖端的雙向接觸開關，在電路中使用它可以將RF信號路由到四個輸出端口之一，或者選擇四個輸入信號之一進行輸出。這些開關在RF信號鏈上的許多點或測試陣列和矩陣中得到廣泛使用。

ADI公司擴展了MEMS技術的基礎，創(chuàng)建了一種懸臂結構，該懸臂結構為4PST RF開關提供了金屬對金屬觸點閉合，帶寬為DC至13 GHz

MEMS傳感器“飛入尋常百姓家”

目前，全世界有大約600余家單位從事MEMS的研制和生產工作，已研制出包括微型壓力傳感器、加速度傳感器、微噴墨打印頭、數(shù)字微鏡顯示器在內的幾百種產品，其中MEMS傳感器占相當大的比例。