MEMS: mikromechaniczne czujniki w smartfonach i zegarkach
MEMS (Micro-Electro-Mechanical Systems, układy mikroelektromechaniczne) to mikroskopijne struktury mechaniczne wykonane na krzemowym chipie razem z elektroniką. Powstają z nich akcelerometry, żyroskopy, mikrofony, barometry, a nawet lusterka projektorów.
Prostymi słowami
Wyobraź sobie mechaniczny zegar ze sprężynami i dźwigniami, ale zmniejszony do rozmiaru ziarenka piasku i zbudowany prosto na układzie scalonym. Takie maleńkie „sprężynki” i „membrany” reagują na ruch, dźwięk i ciśnienie, a elektronika obok zamienia ich drgania na liczby.
Jak to działa
- MEMS wytwarza się technologiami podobnymi do produkcji chipów.
- W krzemie trawi się ruchome struktury wielkości mikronów.
- Ruch, dźwięk lub ciśnienie przesuwają te struktury.
- Przesunięcie mierzy się przez zmianę pojemności lub rezystancji.
- Układ obok przetwarza sygnał i przekazuje dane procesorowi.
Gdzie to zobaczysz
W każdym smartfonie: akcelerometr, żyroskop, barometr, mikrofony (3-4 mikrofony MEMS do redukcji szumów). W zegarkach, słuchawkach, dronach, samochodach (poduszki powietrzne) i kontrolerach do gier.
Czy to ważne przy wyborze
Nie wybierasz MEMS bezpośrednio, ale od nich zależą jakość dźwięku w rozmowach, dokładność kroków i stabilizacja wideo. To właśnie miniaturyzacja MEMS umożliwiła smartfony i opaski fitness.
Mity
- Mit: MEMS to zwykła elektronika bez mechaniki. W rzeczywistości: Mają prawdziwe ruchome części mechaniczne, tylko mikroskopijne.
- Mit: Mikrofony MEMS są gorsze od zwykłych. W rzeczywistości: Nowoczesne mikrofony MEMS są bardzo dobre i stabilne.
Częste pytania
Ile MEMS jest w smartfonie?
Zwykle ponad dziesięć: czujniki ruchu, mikrofony, barometr itd.
Czy MEMS psują się przy upadkach?
Są dość wytrzymałe, ale silne uderzenie może je uszkodzić.
Gdzie jeszcze używa się MEMS?
W poduszkach powietrznych aut, urządzeniach medycznych i drukarkach atramentowych.