→ nfsong:流量感測器很貴的說 12/16 20:36
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微機電系統(MEMS)技術能使探測器中的感測元件尺寸縮小，因而降低其成本、提高其精密
度，並提供可媲美半導體的整合度。不幸的是，這個世界並不會因感測器尺寸縮小而縮小
，較小的MEMS元件很容易被灰塵和其它微粒阻塞。
而現在Omron Electronic Components宣稱已為MEMS氣流感測器(air-flow sensors)解決
了這個問題；該公司所採用的是一種代號叫「企鵝(penguin)」的創新性機械結構。
「我們最新推出的D6F氣流感測器、代號企鵝，永遠不需要過濾器(filter)；因為當過濾
器被堵塞的時候，可能會干擾氣流量讀數；」Omron Electronic Components總經理
Yoshio Sekiguchi表示：「我們是利用旋轉氣流產生離心力(centrifugal force)，來解
決這個問題。」
Sekiguchi表示，目前全球傳統流量感測器市場規模達10億美元。這些感測器被應用各種
領域，從醫療呼吸器(medical respirators)到消費性影音(AV)投影機都有；前者用於監
測病患，後者則用於檢測風扇過濾器的阻塞。此外在工業應用方面，包括現有的可變氣流
(variable air volume，VAV)通風機(ventilators)，以及未來在燃料電池中用於探測氣
體交換過程。
「企鵝」如何運作？
像所有的MEMS感測器一樣，該解決方案依賴於如何設計元件中的機械結構。在Omron的D6F
氣流感測器中，機械結構在晶片外部展開，形成類波導(waveguide-like)的路徑，就像張
開翅膀的企鵝，能加速氣流使之向下沿著某一邊的翅膀，繞過一個銳角(sharp corner)轉
角，再從另一邊的翅膀流出。
簡而言之，Omron利用精心設計的氣流路徑形成旋風式氣流，離心力驅使灰塵等重粒子離
開位於中央、通向MEMS感測器的路徑，因而可以直接測量氣流，擺脫過濾器的干擾和維護
工作，並防止灰塵影響感測器計讀數。
氣流測量本身是利用一個具有雙熱堆(dual thermopiles)的MEMS感測器完成的，這兩個熱
堆在一個位於中央的發熱器的兩側，一邊一個。在沒有氣流的時候，兩個熱堆測出的空氣
溫度相同。但當有氣流經過熱堆的時候，進口處氣流的溫度低於出口處的氣流溫度，溫度
差與氣流流量成正比。
目前Omron的MEMS感測器適用於壓力、慣性(加速度計)、氣流、溫度和紅外線探測；該公
司目前也在生產一款應用於4G手機的 MEMS高頻15GHz開關，與TeraVicta Technologies競
爭。TeraVicta是目前唯一的一家高頻MEMS開關供應商。
「我們估計，4G手機將需要五個高頻開關；」Sekiguchi表示：「我們的高頻MEMS開關壽
命將是目前(非MEMS)元件的兩倍，可以開關大約1億次。」
Omron也可提供一款新型MEMS麥克風設計樣品，這是該公司第一款採用表面顯微加工
(surface-micromachined)方式製造的MEMS，計劃與Akustica.、Knowles Acoustics和
Sonion MEMS等公司的產品競爭。後三家公司目前都在手機和個人電腦麥克風應用領域進
行競爭。
此外Omron同時在開發一款採用MEMS技術的“光眼(optical eye)”，該元件整合了一個智
慧視覺感測器，可在同一個模組中提供控制與通訊能力。目前也在開發這類產品的還包括
美國業者Canesta，以及歐洲公司IEE、CSME。
(參考原文：MEMS chips sprout wings)
(R. Colin Johnson)
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