MEMSSensoren

MEMS-Sensoren (Micro-Electro-Mechanical Systems) sind Sensoren, die mikroelektromechanische Strukturen auf Silizium-Chips mit integrierter Elektronik verbinden. Durch mikrofertigungstechniken aus der Halbleiterindustrie ermöglichen sie kompakte Bauformen und niedrigen Energieverbrauch.

Sie wandeln physikalische Größen wie Beschleunigung, Druck, Magnetfelder, Schall oder Temperatur in elektrische Signale um. Typische Sensorprinzipien sind kapazitiv, piezoresitiv, piezoelektrisch oder resonant. Bauformen reichen von MEMS-Beschleunigungsmessern und Gyroskopen bis zu MEMS-Drucksensoren und MEMS-Mikrofonen.

Die Herstellung erfolgt in Batch-Verfahren auf Silizium-Wafern, oft integriert mit CMOS-Elektronik, was hohe Stückzahlen und Kosteneffizienz ermöglicht. MEMS-Sensoren sind in Konsumgütern wie Smartphones, Wearables und der Fahrzeugtechnik verbreitet, finden aber auch Anwendung in Industrieautomation, Medizintechnik und Umweltmonitoring.

Zu den Vorteilen zählen geringe Größe, geringes Gewicht, niedriger Energieverbrauch und hohe Integrationsfähigkeit. Nachteile umfassen temperaturbedingte Trägheit, Rauschen, Nichtlinearitäten, Empfindlichkeit gegenüber Temperaturschwankungen sowie anspruchsvolle Verpackung und Kalibrierung.

Zukünftige Entwicklungen zielen auf höhere Genauigkeit, größere Sensorik-Arrays, verbesserte Sensorfusion in IMUs und engere Integration mit drahtloser Kommunikation und Energieversorgung, um vollständige Funkmodule für das Internet der Dinge zu ermöglichen.