【应用案例】MEMS在中等压力测量方面表现优异

传统上，10至50 bar范围的压力测量系统主要依赖于繁琐的机电技术，例如陶瓷基板应变仪。这既是其固有的特点，但同时也限制了其应用范围。首先，其结构过于臃肿，这意味着这些装置并不适合空间有限的应用场合。其次，随着使用时间的增加，这些装置易出现磨损和断裂问题（由于其密封件最终失效）。

相比之下离散型MEMS方案更具优势，但此类方案也存在一些负面问题。通常传感器应来源于同一家供应商，但供应商并不具备必要的相关知识为电子元件提供支持，因此还需要与其他供应商协调。不仅导致装配过程复杂化，而且在后续使用时需要安装防护装置并进行必要的测试，以保证MEMS方案符合电磁兼容性（EMC）标准。此种解决方案的繁琐使我们需要根据测定中等压力值的场合对MEMS做重大改进，提高MEMS的耐用性、紧凑性，同时降低成本，使MEMS方案更具吸引力。

某些情况下单纯使用离散型MEMS方案并不能满足要求，而需要采用集成式解决方案，即一个传感器中整合了数据转换和信号处理等所有功能。为满足这一需求，Melexis经验丰富的研发人员提供了一种能够基于MEMS测量中等压力值的特殊方案，可以将所有必要的功能直接整合到一个芯片之中。在研发过程中我们借鉴了此前在使用各种复杂工程原理时积累的大量经验，决定通过设计创新解决技术难题。最终我们研发了更为先进、更易于实现的压力传感方案。

MLX90819传感元件包含了一种蚀刻在CMOS基片背面的微加工隔膜。当相对的两面存在压力差时，该隔膜将膨胀。相应地，位于隔膜边缘的压阻型传感器会产生信号，从而精确测定相对压力值。该装置采用了创新型玻璃底座布局（如上图中所示），这意味着传感器元件可以直接裸露于应用环境下，与连接焊点和引线键合位置隔开。

同样，上述元件能够避免暴露在有害介质（例如油类）下导致损坏。该芯片具有极佳的性能特性——在其整个工作压力范围内其线性度始终为±0.2%，响应时间为1ms。此外，该芯片还具有温度偏移和增益补偿、以及大范围诊断功能。

采用不同的接口类型可以使传感器传递不同的信号：模拟信号或（满足数字输出）SENT协议数据包。实际使用时，可根据汽车和工业的应用要求进行不同的设置，其工作温度的范围为-40°C至150°C。这种传感解决方案特别适合测量汽车HVAC中的液体压力、机油/冷却液压力、双离合器式变速器以及无级变速系统中的液体压力、卡车气闸压力，以及工厂自动化设备中的液体压力。

在坚持‘启发工程’的理念推动下，迈来芯充分利用MEMS技术的许多关键优势研发出了下一代中等压力测量方案。这种测量方案不仅可以实现系统小型化目标，而且简化了装配程序，降低了材料成本，同时更易于满足EMC标准。充分证明这种此前曾被整个行业忽视的新型技术方案具有着巨大的发展潜力。

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