硅微諧振式加速度計(MSRA),是一種基于硅材料及微機電系統(MEMS)工藝制備的MEMS微加速度計,原理是利用振梁的力頻特性,通過檢測諧振器諧振頻率變化量來獲取輸入的加速度大小。硅微諧振式加速度計基本構件由敏感質量塊、諧振器組成。
MEMS是由微傳感器、微執行機構、微電子電路組成的微型系統。微加速度計是研究較早的MEMS傳感器,根據敏感機理不同,其可分為壓阻式、電容式、諧振式等類型,根據材質不同,微加速度計分為硅微加速度計和石英微加速度計。硅材料具有優異的電學特性和機械性能,且易與微加工技術、集成電路工藝兼容,是微加速度計(尤其是微諧振式加速度計)首選材料。
根據新思界產業研究中心發布的《
2024-2028年中國硅微諧振式加速度計(MSRA)市場行情監測及未來發展前景研究報告》顯示,硅微電容式加速度計是目前技應用最為廣泛的微加速度計,但其分辨率和精度有待提升。硅微諧振式加速度計理論精度高,但實用化程度不及硅微電容式加速度計和硅微壓阻式加速度計。
硅微諧振式加速度計具有重量輕、小體積、測量精度高、測量動態范圍大、穩定性好等特點,尺寸可達微米至亞微米量級,是微加速度傳感器領域研究重點方向。在全球范圍內,硅微諧振式加速度計相關研究機構包括美國Draper實驗室、韓國首爾大學、美國Califormia大學伯克利分校、美國Honeywell公司、ADI公司、瑞士Colibrys公司、清華大學、天津大學、南京理工大學等。
硅微諧振式加速度計技術壁壘高、制造工藝復雜,商業化供應企業少,且市場主要由歐美企業壟斷,如美國Honeywell等企業。我國硅微諧振式加速度計相關研發企業有中國航空工業集團自控所、芯動聯科等。
硅微諧振式加速度計是高精度加速度計的主要發展方向之一,應用前景廣闊。硅微諧振式加速度計可替代擺式積分陀螺加速度計(PIGA),應用在慣性導航系統、制導系統、重力探測、智能穿戴等領域。
新思界
行業分析人士表示,作為高精度加速度計,硅微諧振式加速度計應用空間廣闊,但由于制備工藝難度大、技術壁壘高,目前硅微諧振式加速度計實用化程度較低、商業化企業少,且市場由國外企業占據主導。隨著MEMS技術發展、實際應用需求提升,未來硅微諧振式加速度計將向高性能、微型化、高精度等方向進一步發展。
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