2009年5月13日 星期三

微機電系統 節能減碳先鋒

微機電系統 (Micro Electro Mechanical System,MEMS)在「節能減碳」的綠色革命中佔有重要地位,汽車、家電、工業設施等,皆可利用微機電系統達成減少能源或電力的使用,使產品達高能源效率的要求。

微機電系統感測器(Sensor)可用來改善汽車效能,減少油耗,並降低廢氣排放。也可用於洗衣機,偵測洗衣槽中水量高度以節省用水,也可利用來偵測用電狀況,以達成省電功能。在各種工業設施中,微機電系統感測器能成為量測電流、電壓、溫度、壓力等核心元件,透過對這些數據,可達成省電、省能源的目標。

汽車引擎進氣歧管上很早就開始使用壓力感測器,量測空氣進氣量,以調出最佳的油氣混合比,使引擎效率提高。愈來愈嚴格的汽車廢氣排放標準,以及對汽車省油功能的重視,也為微機電系統感測器帶來新的商機。汽車將會使用大氣壓力感測器,以偵測出汽車處在地點的海拔高度,以控制出最佳的油氣比。對柴油引擎相當重要的高精確的空氣流量感測器,也是新標準所帶來的商機之一。

中國為重大新市場
中國將成為汽車的主要市場,由於中國的空氣污染嚴重,因此中國政府對汽、機車排氣的標準會日趨嚴格,這將會是微機電系統感測器的重大新市場。

除汽車外,家電產品能源效率是行銷的主要賣點,大部分家電產品皆會揭示它的能源效率。微機電系統感測器可偵測家電產品的環境及使用狀態,藉這些資訊可讓家電產品效率提高,達到環保要求。以洗衣機為例,透過微機電系統感測器,可監控水量的高度及機器負載的狀況,高階的洗衣機可利用加速度感測器 (Accelerometer) 來測出洗滌物的負荷,分析洗衣滾筒的動作,以將轉速調適到最佳的狀況,以節省電力的消耗。

對工業用途而言,微機電系統的主要應用為振動感測器,及超低電力感測器兩大類。這兩類感測器所需的電力很小,或者不需電力即可運作,因此它們可與被動式無線射頻辨識 (Radio Frequency Identification,RFID)整合,形成獨力無線的監控系統。這種整合可提高系統的效率,降低成本,而且不需使用電池,可節省維修的成本,以及免除電池廢棄時所產生的污染。

提高效率降低成本
目前有些被稱為「環境能量收割機」的產品逐漸浮出台面,這類的裝置可利用吸收周遭環境的熱能或振動以產生電能。在振動或溫度高的環境下,將「環境能量收割機」與微機電系統感測器結合,可產生很多不錯的組合。 例如在汽車輪胎內可利用「環境能量收割機」來供應胎壓感測器及無線射頻的電力,形成不用電池的胎壓監視系統。這種結合每年可省下數億顆的電池,對環境污染改善有很大的幫助。

資料來源: 蘋果日報 2009/5/13

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