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应用在军用与航天领域的MEMS压力传感器迅猛增长

  到2016年,军用与航空相关的MEMS营业收入将达到4550万美元,如图1所示,五年复合年度增长率为9%。

  尽管全球经济危机与美国控制国防预算带来不利影响,但预计军用与航空MEMS领域将强劲增长。全球经济危机与美国国防预算受限,导致许多军用与民用航空项目缩减、放缓甚至取消。

  有两方面的理由支持乐观看法。在军用方面,远程空中与海上力量继续受重视,无人机、监视与侦察或智能武器也是发展重点,这将促进武器中电子内容的提升。美国政府的军队小型化与智能化计划,将来会涉及到规模的削减,但只有部队与人员会受到影响,而武器系统则不会受到影响。

  而在民用航空方面,由于欧洲EADS的空客A320及美国波音787梦想宽体客机的强劲需求,去年开始的复苏仍在持续进行。EADS与波音都收到了超过2000架的大飞机订单,帮助今年商业航空增长24%。

  仔细看一下主要军用与民用航空应用,可以发现使用MEMS压力传感器的地方有很多。其中包括飞行数据系统、环境与舱压、机身中的液压系统、引擎与辅助电源设备,以及其它各种应用,比如舱门、氧气罩、飞行试验与结构监控。

  总体来看,航空器、喷气飞机、螺旋桨飞机和直升机中使用的压力传感器数量可能非常庞大。例如,大型喷气飞机需要多达130个传感器。对于引擎和其它环境恶劣的应用场合,豪华客机中有13个引擎压力传感器和开并,较小的喷气式飞机通常有六到七个传感器。所谓的全权限数字电子控制(FADEC)另外需要五到六个变换器(transducer)。FADEC是一种电子引擎控制器及相关附件,用于接收与分析多个变量,包括空气密度与引擎温度。

  采用一级封装的军用或航空MEMS压力传感器价格很容易达到或超过1000美元。与汽车中使用的MEMS器件相比,价格差距非常巨大,主要是因为前者对于芯片性能有更高的要求,而且需要在长达25年的时间里在规定温度范围内保持稳定,而汽车只要求保证10年的稳定性。

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