Kif tiddisinja arloġġ tal-livell tal-ħoss ibbażat fuq MEMS?
Il-MEMS huma sistemi mikroelettromekkaniċi li huma fabbrikati bl-użu tal-istess materjali (ġeneralment silikon) u tekniki ta 'inċiżjoni użati biex isiru ċirkwiti mikroelettroniċi. Dawn it-tekniki jistgħu jibnu strutturi fuq mikroskala u nanoskala bi preċiżjoni għolja u riproduċibbiltà. Il-mikrofoni MEMS huma żgħar ħafna iżda sensittivi ħafna (l-art tal-istorbju tipikament aħjar minn 30dBA). Ħafna mikrofoni MEMS jintegraw ċipep ta 'amplifikazzjoni u kampjunar diġitali fil-livell tal-apparat (anke livell ta' ċippa), u b'hekk jipprovdu direttament sinjali diġitali u jnaqqsu l-ispiża ta 'partijiet oħra tas-sistema jew tal-istrument. Barra minn hekk, integrazzjoni diretta ta 'ċirkwiti analogu għal diġitali fil-livell tal-apparat telimina l-istorbju elettromanjetiku akkoppjat ma' linji ta 'input analogu f'disinji konvenzjonali.
Il-mikrofoni MEMS huma manifatturati permezz ta 'proċess ta' mikroinċiżjoni kkontrollat sewwa, għalhekk il-karatteristiċi individwali ta 'kull mikrofonu MEMS huma estremament konsistenti. Huma lineari ħafna (0.1 fil-mija distorsjoni armonika totali (HD) jew aħjar f'1kHz/94dB SPL) u għandhom firxa dinamika wiesgħa (tipikament aħjar minn 30dBA sa 120dBA). Barra minn hekk, il-mikrofoni MEMS għandhom ftit sensittività għall-bidliet fit-temperatura, u bl-istess mod, id-dijaframmi tal-mikrofonu tagħhom huma tant żgħar u rqaq li huma aktar minn 10 darbiet inqas sensittivi għall-vibrazzjoni minn mikrofoni elettrostatiċi. Barra minn hekk, il-mikrofoni MEMS huma disponibbli b'mod wiesa 'fis-suq tal-elettronika tal-konsumatur, għalhekk huma wkoll irħas ħafna. Is-sensittività tagħhom tibqa 'stabbli ħafna maż-żmien u normalment ma teħtieġx kalibrazzjoni mill-ġdid biex tibqa' fi ħdan l-ispeċifikazzjonijiet tat-Tip I.
Dawn il-vantaġġi jagħmlu l-mikrofoni MEMS ideali għad-disinji. Naturalment, il-mikrofoni MEMS għandhom xi nuqqasijiet biex jagħmlu tajjeb jekk iridu jiddisinjaw miter tal-livell tal-ħoss effiċjenti.
Minħabba li l-mikrofoni MEMS jipprovdu sinjali diġitali fil-livell tal-apparat, mhuwiex possibbli li titneħħa l-kavità sensittiva għall-pressjoni miċ-ċirkwit u tittestja l-link analogu b'mod iżolat. L-istandards rilevanti kollha għall-miters tal-livell tal-ħoss inkitbu fis-snin sebgħin u jassumu li d-disinn tal-miter tal-livell tal-ħoss kien jikkonsisti minn kavità waħda tal-mikrofonu li tmexxi katina ta 'proċessar analogu jew konvertitur analogu għal diġitali (ADC) segwit minn katina ta' proċessar diġitali. Dan jeħtieġ l-użu ta 'sinjali elettriċi minflok mikrofoni biex jittestjaw miters tal-livell tal-ħoss. Il-mikrofoni MEMS, min-naħa l-oħra, ilestu l-konverżjoni analogu għal diġitali fil-livell tal-apparat, li jfisser li minkejja li miter tal-livell tal-ħoss jista’ jkollu l-prestazzjoni meħtieġa biex jikkonforma ma’ standard, ma jistax jiġi ttestjat bl-użu tal-metodi speċifikati f’ dak l-istandard.
Minħabba d-daqs żgħir ħafna ta 'l-istrutturi tas-silikon tal-mikrofoni MEMS, anke partiċelli ta' trab ċkejkna jistgħu faċilment jidħlu fil-kavità tal-mikrofonu u jagħmluhom ħsara. Stress statiċi u dinamiċi għoljin ħafna (tipikament 'il fuq minn 160 dB-SPL) jistgħu wkoll jikkawżaw ħsara lil dawn l-istrutturi żgħar tas-silikon.
Mikrofoni MEMS tipikament ikollhom reżonanza qawwija fil-medda ta '10kHz sa 20kHz. Korrezzjoni għal din ir-reżonanza hija meħtieġa sabiex ir-rispons tal-frekwenza tal-miter tal-livell tal-ħoss jaqa' fil-limiti tal-istandard xieraq.
