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Article

1 - DIFFÉRENTS TYPES DE MESURE

2 - EXEMPLES ET APPLICATIONS INDUSTRIELLES

3 - PERSPECTIVES POUR LES MICROCAPTEURS

4 - CONCLUSION

Article de référence | Réf : R431 v1

Exemples et applications industrielles
Capteurs MEMS - Techniques de mesures

Auteur(s) : Gilles Amendola, Patrick Poulichet, Laure Sevely, Laurie Valbin

Date de publication : 10 sept. 2011

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INTRODUCTION

Après avoir exposé dans le premier article (article [R 430]) les technologies de fabrication, les principaux effets rencontrés et les traitements électroniques associés, le but de ce 2e article est d’exposer les techniques utilisées et leur réalisation industrielle (ou expérimentale) dans les principaux types de mesures ; ainsi, les méthodes utilisées pour les mesures de pression, accélération, vitesse angulaire, courant, détection d’agents chimiques, etc. seront développées.

Rappelons au lecteur qui n’aurait pas lu [R 430] que nous définissons par « microsystèmes » des systèmes à base de microtechnologie qui associent des principes mécaniques, électriques, optiques, chimiques, etc. et l’électronique de traitement. Le terme « MEMS » est utilisé pour des microsystèmes basés sur des principes électriques et mécaniques et les microcapteurs (ou capteurs MEMS) sont des microsystèmes dédiés à la détection ou à la mesure de grandeurs physiques.

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DOI (Digital Object Identifier)

https://doi.org/10.51257/a-v1-r431


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2. Exemples et applications industrielles

Nous donnons ici un aperçu des capteurs MEMS industrialisés. Le paysage est en évolution et les fabricants sont nombreux, il n’est donc pas possible de tous les citer.

2.1 Accéléromètres

Il existe, sur le marché, des accéléromètres mono, bi et tri-axes. L’électronique de conditionnement est généralement intégrée sur la même puce ou dans le même boîtier. Ceci permet de convertir l’accélération en signal analogique ou numérique.

Parmi les principaux fabricants d’accéléromètres, on trouve ST-Microelectronis, Analog Devices ou Bosch (voir quelques exemples dans le tableau 4).

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2.2 Gyromètres

Dans le tableau 5, quelques exemples de gyromètres MEMS mono, bi et tri-axes à sorties analogique ou numérique sont donnés.

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2.3 Capteurs de pressions

Les capteurs de pression se trouvent dans le contrôle industriel, contrôle moteur en automobile, également pour la mesure de pression de pétrole liquide ou de gaz. Les fabricants sont assez nombreux : All Sensors, Bosch, Freescale, Infineon, ST… (tableau 6).

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2.4 Microphones

On trouvera, dans le tableau 7, les principaux fabricants de microphones utilisant la technologie des MEMS. On notera l’arrivée des modèles à sortie numérique directe. Beaucoup de ces dispositifs sont utilisés dans les téléphones mobiles. Ce marché est en plein développement, outre les fabricants cités ci-dessous, les sociétés ST et Omron se sont alliées pour produire des microphones MEMS dont les documentations techniques ne sont pas encore disponibles à ce jour.

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BIBLIOGRAPHIE

  • (1) - LIU (K.), ZHANG (W.), CHEN (W.), LI (K.), DAI (F.), CUI (F.), WU (X.), MA (G.), XIAO (Q.) -   The development of micro-gyroscope technology  -  Journal of Micromechanics and Microengineering – Volume 19(1), Pages 1-29 (2009).

  • (2) - EATONY (W.P.), SMITH (J.H.) -   Micromachined pressure sensors : review and recent developments  -  Smart Materials and Structures. Volume 6(5), Pages 530-539 (1997).

  • (3) - TRAUTWEILER (S.), MOSIER (N.), ZDANKIEWICZ (E.) -   New Silicon-Based Metal-Oxide Chemical Sensors  -  MicroChemical Systems, http://archives.sensorsmag.com/articles/0999/109/index.htm.

  • (4) - TSAI (P.P.), CHEN (I.-C.), HO (C.-J.) -   Ultralow power carbon monoxide microsensor by micromachining techniques  -  Sensors and Actuators B 76 380-387 (2001).

  • (5) - AIKEN (T.) -   *  -  . – MOS Air Quality Sensors Make Vehicle Cabins Safer, http://archives.sensorsmag.com/articles/0204/40/main.shtml.

  • ...

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