MEMS技術における熱センサーは、微小な温度変化を感知するための重要なデバイスです。本記事では、MEMS技術の基本から熱センサーの仕組み、用途、選び方までを初心者向けに詳しく解説します。

MEMS技術の基礎知識

MEMS（Micro-Electro-Mechanical Systems）技術は、微小な機械構造と電子回路を組み合わせた技術です。これにより、センサーやアクチュエーターなどのデバイスを極めて小型化し、高性能化することが可能になります。MEMS技術は、様々な分野で利用されており、特に自動車、医療、通信、家電製品などでの応用が進んでいます。

MEMS技術の特徴としては、以下の点が挙げられます。

– 小型化：微細な構造により、デバイスのサイズを大幅に縮小できます。
– 高感度：微小な変化を感知する能力が高く、精密な計測が可能です。
– 低コスト：大量生産が可能で、コストを抑えることができます。

熱センサーとは

熱センサーは、温度を測定するためのデバイスです。MEMS技術を用いた熱センサーは、非常に小型でありながら高い精度を持っています。これにより、様々なアプリケーションでの温度管理や監視が可能になります。

MEMS熱センサーは、主に以下の原理に基づいて動作します。

– 熱抵抗：温度変化に応じて抵抗値が変化する材料を使用し、その変化を測定します。
– サーミスタ：温度に応じて抵抗が変化する半導体材料を利用します。
– ピエゾ抵抗効果：温度変化による物質の抵抗変化を利用します。

MEMS熱センサーの種類

MEMS熱センサーには、いくつかの種類があります。代表的なものを以下に示します。

1. **サーミスタ型熱センサー**：サーミスタを用いた熱センサーで、温度に対して非常に高い感度を持っています。主に家庭用電化製品や医療機器に利用されています。

2. **赤外線熱センサー**：赤外線を利用して温度を測定するセンサーです。非接触で温度を測定できるため、食品や人の体温測定に多く使われています。

3. **抵抗温度計（RTD）**：特定の金属の抵抗が温度に応じて変化する特性を利用したセンサーです。高精度が求められる産業用機器に適しています。

4. **MEMS熱電対**：二つの異なる金属を接合した部分で生じる電圧を利用して温度を測定します。高温環境での測定に強い特徴があります。

MEMS熱センサーの主な用途

MEMS熱センサーは、様々な分野で利用されています。以下に主な用途を紹介します。

– **自動車**：エンジン温度や排気温度の監視、車内温度管理に使用されます。
– **医療**：体温測定や患者の健康状態のモニタリングに利用されます。
– **家電**：冷蔵庫やエアコンなどの温度制御に役立っています。
– **産業機器**：製造プロセスにおける温度管理や監視に用いられます。

MEMS熱センサーの選び方

MEMS熱センサーを選ぶ際には、いくつかのポイントに注意が必要です。

– **測定範囲**：使用する環境に応じて、適切な温度範囲を持つセンサーを選びます。
– **精度**：要求される精度に応じて、センサーの特性を確認します。
–