壓力傳感器在智能手機(jī)中的應(yīng)用
壓力傳感器在智能手機(jī)上用來測量大氣壓,但測量大氣壓對于普通的手機(jī)用戶來說又有什么作用呢?
海拔高度測量
對于喜歡登山的人來說,都會(huì)非常關(guān)心自己所處的高度。海拔高度的測量方法,一般常用的有2種方式,一是通過GPS全球定位系統(tǒng),二是通過測出大氣壓,然后根據(jù)氣壓值計(jì)算出海拔高度。
由于受到技術(shù)和其它方面原因的限制,GPS計(jì)算海拔高度一般誤差都會(huì)有十米左右,而如果在樹林里或者是在懸崖下面時(shí),有時(shí)候甚至接收不到GPS衛(wèi)星信號。
而氣壓的方式可選擇的范圍會(huì)廣些,而且可以把成本可以控制在比較低的水平。另外像Galaxy Nexus等手機(jī)的壓力傳感器還包括溫度傳感器,它可以捕捉到溫度來對結(jié)果進(jìn)行修正,以增加測量結(jié)果的精度。
所以在智能手機(jī)原有GPS的基礎(chǔ)上再增加壓力傳感器功能,可以讓三維定位更加精準(zhǔn)。
輔助導(dǎo)航
現(xiàn)在不少開車人士會(huì)用手機(jī)來進(jìn)行導(dǎo)航,但在高架橋里導(dǎo)航常常會(huì)出錯(cuò)。比如在高架橋上時(shí),GPS無法判斷你是橋上還是橋下而造成的錯(cuò)誤導(dǎo)航。
而如果手機(jī)里增加一個(gè)壓力傳感器就不一樣了,他的精度可以做到1米,這樣就可以很好的輔助GPS來測量出所處的高度,錯(cuò)誤導(dǎo)航的問題也就解決了。
室內(nèi)定位
由于在室內(nèi)無法很好的接收GPS信號,所以當(dāng)使用者進(jìn)入一幢很厚的樓宇時(shí),內(nèi)置感應(yīng)器可能會(huì)失去衛(wèi)星的信號,所以無法識別用戶的地理位置,并且無法感知垂直高度。而如果手機(jī)加上壓力傳感器再配合加速度計(jì)、陀螺儀等技術(shù)就可以做到精準(zhǔn)的室內(nèi)定位。
壓力傳感器在醫(yī)療行業(yè)中的應(yīng)用
隨著醫(yī)療設(shè)備市場的發(fā)展,對壓力傳感器在醫(yī)療行業(yè)中使用提出了更高的要求,如精度、可靠性、穩(wěn)定性、體積等都需要加以改進(jìn)。 壓力傳感器在微創(chuàng)導(dǎo)管消融術(shù)和體溫傳感器測量中有著較好的應(yīng)用。
微創(chuàng)手術(shù)不僅可以減少手術(shù)部位的創(chuàng)傷,而且大大減輕患者的疼痛,恢復(fù)過程也很快。能達(dá)到這樣的要求,除了醫(yī)生的手術(shù)操作經(jīng)驗(yàn)之外,還與各種醫(yī)療監(jiān)測設(shè)備?,F(xiàn)在很多用于此操作的醫(yī)療器械都是微小的,像各種各樣的導(dǎo)管和消融設(shè)備。導(dǎo)管包括熱稀釋導(dǎo)管、尿道管、食管導(dǎo)管和中心靜脈導(dǎo)管和顱內(nèi)壓力容器等,它們除具有導(dǎo)電功能,導(dǎo)管在溫度或壓力傳感器,患者的病理檢查和微創(chuàng)手術(shù)的順利進(jìn)行提供了重要保障,溫度和壓力參數(shù)是成功操作的關(guān)鍵參數(shù)。
傳感器能夠放置在靠近患者的位置對于許多應(yīng)用來說非常關(guān)鍵,比如在透析應(yīng)用中,準(zhǔn)確地測量透析液和靜脈壓力就非常重要。壓力傳感器必須能夠精確地監(jiān)測透析液和血液的壓力以確保其維持在所設(shè)定的范圍內(nèi)。
此類型應(yīng)用需求傳感器必須外形小巧且能夠耐受液體介質(zhì)。在許多情況下,與液體介質(zhì)不兼容的傳感器需要額外安裝部件來保護(hù)它,增加了產(chǎn)品的體積、費(fèi)用以及復(fù)雜性。液體介質(zhì)耐受力在監(jiān)測病人呼吸時(shí)顯得特別重要,因?yàn)榇颂幍膫鞲衅鞅仨毮軌虺惺懿∪说目人院秃舫龅某睗窨諝狻?/p>
MEMS壓力傳感器在多種應(yīng)用領(lǐng)域得到大量使用
MEMS壓力傳感器是一種薄膜元件,受到壓力時(shí)變形??梢岳脩?yīng)變儀(壓阻型感測)來測量這種形變,也可以通過電容感測兩個(gè)面之間距離的變化來加以測量。這兩種方法都很流行。
汽車產(chǎn)業(yè)仍然是MEMS壓力傳感器的最大應(yīng)用領(lǐng)域,占其銷售額的72%,其次是醫(yī)療電子占12%,工業(yè)領(lǐng)域占10%,消費(fèi)電子與軍用航空占據(jù)其余的6%市場。
在汽車領(lǐng)域,引擎管理是其主要應(yīng)用,包括汽油發(fā)動(dòng)機(jī)中的歧管空氣壓力傳感器和柴油車中的共軌壓力傳感器,尤其是在歐洲。為了改善燃燒情況,有些組織也在研究可以在汽缸內(nèi)工作的壓力傳感器,以更好地測量參與化學(xué)反應(yīng)的各種物質(zhì)的準(zhǔn)確比例,并把數(shù)據(jù)反饋給引擎管理系統(tǒng)。
由于工作環(huán)境惡劣,汽車傳感器的價(jià)格比消費(fèi)類傳感器高得多。另外,汽車傳感器需要較長的鑒定時(shí)間,而且這些傳感器必須能可靠工作長達(dá)15年的時(shí)間。有些傳感器,比如剎車或輪胎壓力傳感器,對于汽車安全至關(guān)重要。
MEMS壓力傳感器在汽車中的一個(gè)新應(yīng)用是傳動(dòng)系統(tǒng)壓力感測,通常用于自動(dòng)裝置之中,但也用于新型雙離合器傳動(dòng)系統(tǒng)。德國廠商博世最近進(jìn)入該市場,推出了一款MEMS解決方案,使用油來保護(hù)硅薄膜,使其可以最高耐受70巴的壓力。多孔硅的MEMS器件,也已用于目前的側(cè)面氣囊等應(yīng)用之中。
在醫(yī)療市場,壓力傳感器主要充當(dāng)外科手術(shù)使用的一次性低成本導(dǎo)管。但它們也用于昂貴的設(shè)備之中,在連續(xù)氣道正壓通氣(CPAC)機(jī)中感測壓力與差流。這些器件潛力巨大,可能在2015年以后成為可植入傳感器??芍踩雮鞲衅鞑恍枰姵鼐湍芄ぷ?,可以用于心臟測量和監(jiān)測青光眼。
在工業(yè)領(lǐng)域,MEMS壓力傳感器的主要應(yīng)用包括采暖通風(fēng)及空調(diào)(HVAC)、水平面測量、各種工業(yè)過程與控制應(yīng)用。例如,除了精確的高度氣壓測量,飛機(jī)使用傳感器監(jiān)測引擎、襟翼等其它部件。
在過去的幾年中,壓力傳感器市場取得了迅速進(jìn)展,對競爭格局產(chǎn)生了積極影響,為市場引入了新的參與者并擴(kuò)大了市場現(xiàn)有參與者的范圍。
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