MEMS技术是在微电子技术基础上结合精密机械技术发展起来的一个新的科学技术领域，并且是一个独立的智能系统。它的应用领域十分的宽广，必将在现在和将来的发展中对人类的进步和发展起到不可磨灭的支撑作用。而现在MEMS技术早已经有了成功的事例。

1.在医疗中的应用

MEMS传感器应用于无创胎心检测，检测胎儿心率是一项技术性很强的工作，由于胎儿心率很快，在每分钟120～160次之间，用传统的听诊器甚至只有放大作用的超声多普勒仪，用人工计数很难测量准确。而具有数字显示功能的超声多普勒胎心监护仪，价格昂贵，仅为少数大医院使用，在中、小型医院及广大的农村地区无法普及。此外，超声振动波作用于胎儿，会对胎儿产生很大的不利作用，尽管检测剂量很低，也属于有损探测范畴，不适于经常性、重复性的检查及家庭使用。基于VTI公司的MEMS加速度传感器，提出一种无创胎心检测方法，研制出一种简单易学、直观准确的介于胎心听诊器和多普勒胎儿监护仪之间的临床诊断和孕妇自检的医疗辅助仪器。通过加速度传感器将胎儿心率转换成模拟电压信号，经前置放大用的仪器放大器实现差值放大。然后进行滤波等一系列中间信号处理，用A-D转换器将模拟电压信号转换成数字信号。通过光隔离器件输入到单片机进行分析处理，最后输出处理结果。该技术有利于孕妇随时检查胎儿的状况，以及胎儿和孕妇的健康。无创胎心检测仅仅是MEMS在医疗中应用的一个案例。

2.MEMS技术在汽车和机械工业上的应用

（1）压力传感器

汽车及机械工业是MEMS技术的主要应用领域之一，而在汽车工业中，发动机控制模块又是最早使用MEMS技术的部分。谈到这个部分，压力传感器则是必不可少的东西。目前市面上的MEMS传感器主要有硅压阻式压力传感器和硅电容式压力传感器，这两者都是在硅片上生成的微机电传感器。硅压阻式压力传感器是采用高精密半导体电阻应变片组成惠斯顿电桥作为力电变换测量电路的，具有较高的测量精度、较低的功耗、极低的成本。惠斯顿电桥的压阻式传感器，如无压力变化，其输出为零，几乎不耗电。

MEMS压力传感器广泛应用于汽车电子工业，如轮胎检测与监测系统、发动机机油压传感器、汽车制动系统空气压力传感器等。除此之外，我们平常所使用的消费电子器具如洗衣机、电冰箱、微波炉、吸尘器、烤箱、洗衣机、饮水机、洗碗机、太阳能热水器等都采用了压力传感器。

（2）MEMS加速计

随着社会的进步，人们的消费需求越来越高，而MEMS技术在手机和PDA（掌上电脑）中的使用率正在提高，目前市场上采用MEMS加速计的手机等产品越来越多。手机中的MEMS加速计能够使人机界面变得更简单、更直观，通过手的动作就可以操作界面功能，全面增强了用户的使用体验。MEMS技术在手机等设备中的应用之所以如此受欢迎主要原因是因为有了MEMS加速计，只要把设备向某一方向倾斜，就能在小屏幕上详细查看地图，显示放大的图像。

（3）MEMS陀螺仪

如大家所知道的，陀螺仪能够测量沿一个轴或几个轴运动的角速度，它是一门补充MEMS加速计功能的理想技术。实际上，如果将加速计和陀螺仪这两种传感器组合起来使用，系统设计人员就可以跟踪并捕捉三维空间的完整运动，为用户提供现场感更强的使用体验、精确的导航系统以及其他功能。(www.daowen.com)

MEMS陀螺仪是利用科里奥利效应测量运动物体的角速率的，根据科里奥利效应，当一个物体沿速度方向运动且施加角旋转速率时，该物体受到一个固定方向的力。然后，从一个电容感应结构就可以测到科里奥利效应最终所产生的物理位移。而目前市面上多用的MEMS陀螺仪采用一种调音叉结构，这种结构由两个振动并不断地做反向运动的物体组成。当施加角速率时，每个物体上的科里奥利效应产生相反方向的力，从而引起电容变化。电容差值与角速率成正比，如果是模拟陀螺仪，电容差值转换成电压输出信号；如果是数字陀螺仪，则转换成最低有效位。如果在两个物体上施加线性加速度，这两个物体则向同一方向运动，因此，不会检测到电容变化。陀螺仪将输出零速率输出值或最低有效位，表示MEMS陀螺仪对倾斜、撞击或振动等线性加速度不敏感。

系统方面，陀螺仪的信号调节电路可简化为电机驱动部分和加速传感器感应电路两部分：一是电机驱动部分通过静电驱动方法，使机械元件前后振荡，产生谐振；二是感应部分通过测量电容变化来测量科里奥利力在感应质点上产生的位移，这是一个稳健、可靠的技术，能够提供强度与施加在传感器上的角速率成正比的模拟或数字信号。而MEMS陀螺仪的目标应用有：在汽车上，偏航陀螺仪可以开启电子稳定控制制动系统，防止汽车急转弯时发生意外事故。当汽车出现翻滚状况时，滚转陀螺仪可以引爆安全气囊；当汽车导航系统无法接收GPS卫星信号时，偏航陀螺仪能够测量汽车的方位，使汽车始终沿电子地图的规划路线行驶，这个功能被称为航位推测系统；偏航陀螺仪还能用于室内机器人控制；安装在机器人四肢上的多路惯性测量单元（IMU）能够跟踪和监侧身体运动；IMU还能用于运动控制式游戏平台；IMU配合磁力计和GPS接收器，可以在手持设备上执行个人导航功能。应用在汽车中的MEMS传感器如图3-22所示。

图3-22 应用在汽车中的MEMS传感器

3.应用于运动追踪系统

在运动员的日常训练中，MEMS传感器可以用来进行3D人体运动测量，对每一个动作进行记录，教练们对结果分析，反复比较，以便提高运动员的成绩。随着MEMS技术的进一步发展，MEMS传感器的价格也会随着降低，这在大众健身房中也可以广泛应用。

在滑雪方面，3D运动追踪中的压力传感器、加速度传感器、陀螺仪以及GPS可以让使用者获得极精确的观察能力，除了可提供滑雪板的移动数据外，还可以记录使用者的位置和距离。在冲浪方面也是如此，安装在冲浪板上的3D运动追踪，可以记录海浪高度、速度、冲浪时间、桨板距离、水温以及消耗的热量等信息。

4.MEMS光开关

随着信息技术、光通信技术的发展，宽带的波分复用光纤网络将成为信息时代的主流，光通信中光器件的微小型化和大批量生产成为迫切的需要。MEMS技术与光器件的结合恰好能满足这一需求。由MEMS与光器件融合为一体的微型光机电系统（MOEMS）将成为该领域中的一个重要研究方向。MEMS光开关主要用于光纤通信中。光纤通信在实现了高速、大容量点对点的传输后，20世纪末已进入了光纤网络时代。MEMS在光纤通信领域的应用范围十分宽广。

光开关是较为重要的无源光学器件，它可在光网络系统中对光信号进行选择性开关操作。随着光信号传送业务量的快速增长，以及接入网和高速数据网大容量高速交换的需求，组建全光传输网络成为光通信技术发展的必然趋势。光交叉连接（OXC）技术是全光网络的关键技术之一。OXC系统作为全光网络不可缺少的节点设备，可以使全光网络中信息传输的光信号进行直接交换和交叉连接。它与当前应用的电交叉连接相比，省去了光-电及电-光变换过程，设备相应简化。光开关在系统通信保护、系统监测及全光交换技术中具有重要的作用。在光通信网络中直接使用光开关切换光信号可避免光-电和电-光的转换过程，从而提高光通信容量和开关速度，并可保持光波长不变。