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據(jù)麥姆斯咨詢報(bào)道,MEMS(microelectromechanical system,微機(jī)電系統(tǒng))技術(shù)的進(jìn)步正在產(chǎn)品小型化(或者說產(chǎn)品的小型化需求促進(jìn)了MEMS技術(shù)的進(jìn)步),同時(shí)該技術(shù)又提高了產(chǎn)品的可靠性、準(zhǔn)確性和性能。為什么MEMS會(huì)在建筑行業(yè)開辟中出新的巨大市場?Anetnet Abacus公司的Martin Keenan闡述了其原因:在印度和中國等地區(qū)的高需求推動(dòng)下,這些地區(qū)基礎(chǔ)設(shè)施發(fā)展的巨大需求促進(jìn)了MEMS需求快速增長。
更小、更便宜的MEMS傳感器和執(zhí)行器的一系列新應(yīng)用也推動(dòng)了這一需求,例如企業(yè)打印機(jī)中的噴墨、醫(yī)院患者的給藥或數(shù)字投影儀中的微鏡投射光線等29048704,在此僅枚舉幾例。這種廣泛的應(yīng)用基礎(chǔ)促進(jìn)了各行各業(yè)對(duì)MEMS的需求大幅度增長。
據(jù)Yole預(yù)測MEMS市場規(guī)模將獲得17.5%的增長率,出貨量將獲得26.7%的增長率,其中,消費(fèi)類市場將占據(jù)大的*(市場規(guī)模占比超過50%)。好消息是幾乎所有的MEMS器件都將推動(dòng)此輪增長。到2023年,MEMS、傳感器和執(zhí)行器的出貨量將達(dá)到1853億顆。
那么,這么多傳感器去往何方了?其中突出的市場需求來自建筑行業(yè),在該行業(yè),采礦作業(yè)中引入了*自主的運(yùn)輸工具,改進(jìn)挖掘機(jī)和裝載機(jī)的安全性和精確度的步伐已經(jīng)加快。Komatsu(小松)公司的智能產(chǎn)品和Caterpillar(卡特彼勒)公司的cat Minestar技術(shù)可自主堆放垃圾,這都是現(xiàn)在建筑行業(yè)自動(dòng)化的真實(shí)案例,其全天候運(yùn)營能力在建筑行業(yè)具有非常大的競爭優(yōu)勢。柯力傳感器部分型號(hào)
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然而,除了消費(fèi)型汽車所面臨的挑戰(zhàn)之外,建筑工業(yè)自動(dòng)化設(shè)備還面臨著其它重大挑戰(zhàn)。明顯的問題是,道路上的車輛有電子地圖、警示標(biāo)志、燈光和道路標(biāo)記等幫助車輛安全行駛。然而,越野工程車卻沒有這些輔助設(shè)備,需要依靠一系列傳感器來確定位置和方向(這是一項(xiàng)比汽車所具有的功能還復(fù)雜的附加功能,因?yàn)槠囃鶝]有吊桿、鏟斗或類似挖掘機(jī)的旋轉(zhuǎn)底座)。
這些傳感器包括GPS接收器和天線、傾角傳感器、慣性測量單元(Inertial Measurement Unit,IMU)和位置傳感器等?;贛EMS技術(shù)的IMU(例如村田的IMU則被視為該行業(yè)的標(biāo)準(zhǔn))可在小于10厘米的立方體單元中進(jìn)行測量,如測量三維線性加速度(三軸加速度計(jì))和三維旋轉(zhuǎn)速度傳感器(三軸陀螺儀),某些情況下測量三維磁場(三軸磁力計(jì))也是如此。
MEMS傳感器另一個(gè)特別活躍的市場是激光雷達(dá)市場,用于消費(fèi)型汽車和企業(yè)。MEMS激光雷達(dá)相對(duì)于傳統(tǒng)的機(jī)械式多線束激光雷達(dá),優(yōu)勢是顯著的。后者需要超過一百個(gè)激光發(fā)射器和接收器同時(shí)旋轉(zhuǎn)和掃描,而MEMS激光雷達(dá)只需要少量激光發(fā)射器和接收器來掃描MEMS微鏡,這大大降低了成本,也提高了傳感器的量產(chǎn)能力。不過,大的優(yōu)勢還是其物理尺寸的差異,從起初置于車頂?shù)臋C(jī)械式多束激光雷達(dá),體積龐大;如今采用MEMS技術(shù)制造的激光雷達(dá),體積與放大版火柴盒相當(dāng)。
在CES 2018中,zui受huan迎的產(chǎn)品之一是速騰聚創(chuàng)(Robosense)的MEMS固態(tài)激光雷達(dá)RS-LiDAR-M1,安裝在菜鳥無人車G Plus中。該自動(dòng)駕駛汽車旨在取代傳統(tǒng)的送貨上門和快遞車輛,預(yù)計(jì)將于2018年底開始商業(yè)化生產(chǎn)。據(jù)速騰聚創(chuàng)稱,MEMS激光雷達(dá)傳感器還可用于測繪、無人機(jī)、工業(yè)和安全應(yīng)用上。
代表汽車技術(shù)呈全面上升趨勢的是測量輪胎壓力的MEMS壓力傳感器,這款初被視為車輛(保時(shí)捷和奔馳作為早期支持者)的奢侈品,如今已可以安裝在所有車輛中,作為安全保障機(jī)制。事實(shí)上,政府監(jiān)管也在推動(dòng)需求,美國政府2002年通過的TREAD(美國汽車安全法規(guī))法案,要求自2007年起,所有在美國銷售的新車都必須安裝輪胎壓力監(jiān)測系統(tǒng)(TPMS)。經(jīng)過研究分析發(fā)現(xiàn),TPMS系統(tǒng)的安裝,將車輛有一個(gè)或多個(gè)嚴(yán)重充氣不足的輪胎的可能性降低55.6%。
MEMS傳感器的另一個(gè)關(guān)鍵應(yīng)用是重型工業(yè)起重機(jī)系統(tǒng),隨著貨物運(yùn)輸時(shí)間越來越短,使得起重機(jī)在卸載和裝載貨物時(shí)的負(fù)載擺動(dòng)增加。不過,將低成本線性MEMS加速度計(jì)和陀螺儀結(jié)合到分布在起重機(jī)周圍的螺栓傳感器單元中,就可以通過傳感器網(wǎng)絡(luò)監(jiān)控有助于起重機(jī)負(fù)載擺動(dòng)的因素,從而大限度地減少不必要的危險(xiǎn)。其中主要優(yōu)點(diǎn)是能夠輕松、快速且經(jīng)濟(jì)地將MEMS傳感器改裝到現(xiàn)有起重機(jī)上。
總體而言,基于MEMS的應(yīng)用市場蓬勃發(fā)展,MEMS傳感器和執(zhí)行器尺寸的迅速縮小是推動(dòng)這一市場繁榮的關(guān)鍵因素。對(duì)能夠降低運(yùn)營成本、提高實(shí)際效率、創(chuàng)造更安全工作環(huán)境的自動(dòng)化解決方案的關(guān)注持續(xù)升溫,也將持續(xù)加速這一發(fā)展趨勢。HSX-A-500KG稱重傳感器
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