MEMSセンサーとは？加速度・ジャイロ・圧力・フローの種類と違い、測定範囲・精度・出力の選び方

MEMSセンサーとは

MEMSセンサーは、半導体の微細加工で作った小さな構造で、動き・圧力・流れを測る部品です。車や産業機器、医療機器の基板や機械の中に組み込んで使います。

比較ページには、公式の製品ページでMEMSと確かめられた現行の型番を載せています。MEMSマイク、6軸の力覚センサ、傾斜計の完成品、赤外線センサは別のページで扱います。

3つの種類

• 慣性センサ：加速度や角速度を測ります。例は村田製作所のSCA3300-D01とSCH1633-D01、多摩川精機のTAG320N2000です
• 圧力センサ：膜のたわみで圧力や気圧を測ります。例はミネベアミツミのMMR920C04A、アルプスアルパインのHSPPAD143C、インフィニオンのDPS368です
• フローセンサ：気体の流れを熱で測ります。例はミネベアミツミのMMS50X、ルネサス エレクトロニクスのFS3000-1015、センシリオンのSFM5500-10slmです

加速度センサとジャイロセンサの違い

• 加速度センサは、傾きや振動を測ります。SCA3300-D01の測定レンジは、±1.5g・±3g・±6gから選べます
• ジャイロセンサは、回る速さを測ります。SCH1633-D01は、角速度±300°/sと加速度±8gを1つで測ります
• ケースに入れて機械に取り付けるなら、CANで値を出すTAG320N2000のようなIMUを使います

圧力センサの方式

• ピエゾ抵抗式は、膜のひずみを抵抗の変化で読みます。MMR920C04Aは、±3.92kPaの微小な圧力を±1%FSで測ります
• 静電容量式は、容量の変化で読みます。DPS368は300〜1200hPaの気圧を測り、平均の消費電流は1.7µAです
• 防水で使うなら、水深も測れるHSPPAD143Cがあります。出力範囲は300〜2000hPaです

フローセンサの形

• 基板に載せるなら、FS3000-1015です。外形は8×9×4mmで、0〜15m/secの風速を測ります
• 配管の両方向の流れを測るなら、MMS50Xです。測定範囲は-250〜250L/minです
• 複数のガスを1台で測るなら、SFM5500-10slmです。外形は105×38.5×90.5mmの完成品です

出力と温度の見方

• 基板の中でマイコンとつなぐなら、SPIかI2Cの型番を選びます
• 高い温度で使うなら、SCA3300-D01の-40〜125℃のように上限を比べます
• FS3000-1015の使用温度範囲は0〜85℃で、0℃より下は公式の範囲に入りません

値段の調べ方

表の9製品は、どれも公式ページに値段を出していません。数量を決めて、各社か代理店に見積りを取ります。