设备故障诊断系统资讯：电容式 MEMS 超声波换能器使用聚合物代替传统的硅材料

电容式MEMS超声换能器采用聚合物代替传统的硅材料；

据麦姆斯咨询相关报道，为了使医疗保险市场上超声波换能器更便宜，英属（不列颠）哥伦比亚大学（University of British Columbia，简称UBC）的研究工作人员管理已经可以利用网络聚合物作为代替中国传统的硅材料，设计发展出了一个电容开始式微以及机械使用超声波检测换能器（capacitive micromachined ultrasound transducers，以下问题简称CMUT，亦称电容式MEMS超声波由于换能器）。无线振动传感器基于无线技术的机器状态监测，具有振动测量及温度测量功能，操作简单，自动指示状态报警。应用于工业设备状态管理及监测控制系统；适合现场设备运行和维护人员监测设备状态，及时发现问题，保证设备正常可靠运行。设备故障诊断系统具有缓变信号（如温度、压力、转速、流量等）与动态信号（如振动信号）的数据融合处理功能；具有黑匣子记录功能；系统满足车辆振动冲击环境下的使用要求。一体化振动变送器将压电传感器和精密测量电路集成在一起，实现了传统“传感器+信号调理器”和“传感器+监测仪表”模式的振动测量系统的功能；适合构建经济型高精度振动测量系统。

发表在《微系统与纳米工程》杂志上的一篇题为“基于聚合物的医学成像微通信传输发射机的制造和测试”的论文详细讨论了这项研究。 在这篇论文中，研究人员描述了如何使用更经济的材料，如SU 8光聚合物和omnicoat，而不是硅来制造薄而灵敏的超声波换能器阵列。

图 A 是安装在 PCB 上的由64个多聚 CMUT 阵列组成的线性阵列，图 B 是间隔550米的由6个多聚 CMUT 阵列组成的线性阵列。图 C 中的 CMUT 单元显示了顶电极和底腔的互连

只需要六个步骤，预计单位成本不到100美元。研究人员制造了微米级生物相容的聚对二甲苯密封聚合物CMUT(以下简称聚CMUT)。该器件是由64排CMUT单元组成的线阵，每排包含4个75 CMUT单元(即塑料MEMS)，每个阵元的间距为550m。线性阵列使研究人员能够使用波束形成技术精确的超声成像实验。

制造企业这些poly－CMUT的关键问题在于将金属材料电极封装在一个薄膜内部管理而非顶部，可实现与多晶硅或氮化硅制造的传统CMUT相近的薄堆栈和低工作提供电压。研究技术人员在论文中报告，poly－CMUT可以被预偏置，从而在信息接收中作为无源器件系统运行，并在使用超声波信号传输数据期间发展具有低激励以及电压（即在10V直流电信号上叠加12V交流活动电信号）。

本研究的另一个有趣的方面是，*大工艺温度不超过150 ℃，这意味着这些聚CMUT可以直接在硅基电子器件（如波束形成器和Tx Rx开关）上制造。 研究人员预计，这种超声波收发器可以集成到一个舒适的可穿戴健康监测系统的柔性基板中。

合著者罗伯特 · 罗林(Robert Rohling)是英国不列颠哥伦比亚大学电子和计算机工程学教授，他评论说: “有了这项技术，你可以缩小这些传感器，并用它们来检查你的动脉和静脉。”。' .你也可以把它们贴在胸口，在日常生活中不断监测你的心脏。这项技术开辟了许多不同的可能性。