感測器技術 (Sensor Technology)

一切從Sensing開始 
       所謂Sensing是指透過感測器技術來"感測"某種變化量,這裡指的某種變化量可以是環境變化量(如: 光線、溫度或濕度等)或者物理現象等等。 Ethan 所熟悉的感測器技術 (Sensor Technology) 是屬於MEMS 範疇的Sensor。
什麼是微機電系統 (What is MEMS)
        MEMS其實就是Micro Electro Mechanical Systems的縮寫,中文叫做微機電系統。
從字面上可知MEMS技術結合了微電子工程與機械工程相關方面的知識。簡單來說就是結合負責感測的機械元件以及負責信號處理的電子元件來做到感測變化量。透過MEMS這種半導體加工技術,可以將以往的感測元件縮小到只有um  (micro meter)大小,同時提高感測精度。
微機電系統感測器 (MEMS Sensor)
         利用MEMS技術所製作出來的Sensor就叫做MEMS Sensor。依照所支援的信號介面(interface) 可分為數位(Digital)與類比(Analog)方式。類比訊號(Analog signal): 就是指連續的訊號,這部分可以參考Wiki關於類比訊號的說明。類比訊號由於未經過數位轉換的過程,因此擁有更精確的訊號解析度。這部分希望之後能用實際上的例子來說明。
目前最普遍的Digital interface非 I2C 莫屬。但也有部分使用者因為某些原因而選擇可支援SPI interface的Sensor 產品。
順帶一提,在工作場合中我有聽過I2C 跟 SPI的念法,整理如下:

  • I2C (念I-two-C, 常見但不一定正確的念法)
  • I2C (大陸念法: I-方-C), 方是平方的意思。
  • I2C (念I-squared-C, 正確唸法,事實上外國人都是這樣念)
  • SPI (念S-P-I)
  • SPI (念法跟Spy很像, 這是跟某國際大廠工程師學來的)
感測器應用 (Sensor Applications)
        MEMS Sensor可應用的場合非常廣泛,例如3C產品、工業自動化、汽車電子、醫療與各種物聯網相關產品都可以看到感測器設計在其中。Ethan所support的客戶其產品應用確實非常多樣化。目前熱門的物聯網領域的產品也都需要感測器來收集資訊,也造就很多有趣的應用。


    物聯網領域的應用隨處可見感測器產品。(圖片來自Pixabay)
總結
本篇文章作為MEMS Sensor系列文章一個起頭,後續Ethan會繼續介紹各種感測器的工作原理與應用實例。謝謝!

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