MEMS傳感器作為獲取信息的關(guān)鍵器件，對各種傳感裝置的微型化起著巨大的推動作用，已在太空衛(wèi)星、運(yùn)載火箭、航空航天設(shè)備、飛機(jī)、各種車輛、生特醫(yī)學(xué)及消費(fèi)電子產(chǎn)品等領(lǐng)域中得到了廣泛的應(yīng)用。
MEMS傳感器典型應(yīng)用如下圖：
隨著電子技術(shù)的發(fā)展，MEMS的應(yīng)用領(lǐng)域越來越廣泛，由最早的工業(yè)、軍用航空應(yīng)用走向普通的民用和消費(fèi)市場。在智能手機(jī)上，MEMS傳感器提供在聲音性能、場景切換、手勢識別、方向定位、以及溫度/壓力/濕度傳感器等廣泛的應(yīng)用；在汽車上，MEMS傳感器借助氣囊碰撞傳感器、胎壓監(jiān)測系統(tǒng)（TPMS）和車輛穩(wěn)定性控制增強(qiáng)車輛的性能；醫(yī)療領(lǐng)域，通過MEMS傳感器研成功制出微型胰島素注射泵，并使心臟搭橋移植和人工細(xì)胞組織成為現(xiàn)實(shí)中可實(shí)際使用的治療方式；在可穿戴應(yīng)用中，MEMS傳感器可實(shí)現(xiàn)運(yùn)動追蹤、心跳速率測量等。
汽車電子MEMS傳感器的應(yīng)用
汽車電子產(chǎn)業(yè)被認(rèn)為是MEMS傳感器的第一波應(yīng)用高潮的推動者，MEMS傳感器在汽車上應(yīng)用的快速發(fā)展主要是受益于各國政府全面推出汽車安全規(guī)定（比如要求所有汽車采用TPMS系統(tǒng)）和汽車智慧化的發(fā)展趨勢。全球平均每輛汽車包含10個傳感器，在高檔汽車中，大約采用25至40只MEMS傳感器，車越好，所用的MEMS就越多，BMW740i汽車上就有70多只MEMS。MEMS傳感器可滿足汽車環(huán)境苛刻、可靠性高、精度準(zhǔn)確、成本低的要求。其應(yīng)用方向和市場需求包括車輛的防抱死系統(tǒng)（ABS）、電子車身穩(wěn)定程序（ESP）、電控懸掛（ECS）、電動手剎（EPB）、斜坡起動輔助（HAS）、胎壓監(jiān)控（EPMS）、引擎防抖、車輛傾角計量和車內(nèi)心跳檢測等等。
目前，壓力傳感器、加速度計、陀螺儀與流量傳感器四類器件合計占汽車MEMS系統(tǒng)的99%。
MEMS壓力傳感器
MEMS壓力傳感器是汽車中應(yīng)用最多的傳感器， 至少18個汽車應(yīng)用領(lǐng)域促進(jìn)壓力傳感器的增長，包括：輪胎壓力，電子穩(wěn)定控制系統(tǒng)中的剎車傳感器，側(cè)面氣囊，與日益嚴(yán)格的排放標(biāo)準(zhǔn)相關(guān)的引擎控制，大氣壓力與廢氣再循環(huán)壓力。這種傳感器用單晶硅作材料，以采用MEMS技術(shù)在材料中間制作成力敏膜片，然后在膜片上擴(kuò)散雜質(zhì)形成四只應(yīng)變電阻，再以惠斯頓電橋方式將應(yīng)變電阻連接成電路，來獲得高靈敏度。車用MEMS壓力傳感器有電容式、壓阻式、差動變壓器式、聲表面波式等幾種常見的形式。
MEMS加速度計
MEMS加速度計的原理是基于牛頓的經(jīng)典力學(xué)定律，通常由懸掛系統(tǒng)和檢測質(zhì)量組成，通過微硅質(zhì)量塊的偏移實(shí)現(xiàn)對加速度的檢測，主要用于汽車安全氣囊系統(tǒng)、防滑系統(tǒng)、汽車導(dǎo)航系統(tǒng)和防盜系統(tǒng)等，除了有電容式、壓阻式以外，MEMS加速度計還有壓電式、隧道電流型、諧振式和熱電偶式等形式。其中，電容式MEMS加速度計具有靈敏度高、受溫度影響極小等特點(diǎn)，是MEMS微加速度計中的主流產(chǎn)品。
微陀螺儀
微陀螺儀是一種角速率傳感器，主要用于汽車導(dǎo)航的GPS信號補(bǔ)償和汽車底盤控制系統(tǒng)，主要有振動式、轉(zhuǎn)子式等幾種。應(yīng)用最多的屬于振動陀螺儀，它利用單晶硅或多晶硅的振動質(zhì)量塊在被基座帶動旋轉(zhuǎn)時產(chǎn)生的哥氏效應(yīng)來感測角速度。例如汽車在轉(zhuǎn)彎時，系統(tǒng)通過陀螺儀測量角速度來指示方向盤的轉(zhuǎn)動是否到位，主動在內(nèi)側(cè)或者外側(cè)車輪上加上適當(dāng)?shù)闹苿右苑乐蛊嚸撾x車道，通常，它與低加速度計一起構(gòu)成主動控制系統(tǒng)。
MEMS流量傳感器
MEMS流量傳感器是基于傳統(tǒng)的熱膜片風(fēng)力計原理借助先進(jìn)的薄膜片技術(shù)，將性能穩(wěn)定的薄膜片電阻加工到一片薄膜上。由于采用了MEMS加工，因此一方面縮短了傳感器響應(yīng)時間，另一方面由于采用了前后橋電路，可以判斷出流體流向，從而進(jìn)一步測量出回流流量。為了防止溫度變化對測量精度的影響，傳感器中采用了兩片熱敏電阻分別對前后橋進(jìn)行了溫度補(bǔ)償。流量傳感器主要用于檢測發(fā)動機(jī)的空氣進(jìn)氣量和燃油噴射量，從而將空燃比控制在最佳值附近，此外流量傳感器還廣泛利用于排氣再循環(huán)、防滑驅(qū)動、剎車防抱死系統(tǒng)以及電控懸架等許多方面。
按銷售額計算，最大的五種汽車MEMS應(yīng)用按降序排名是：ESC，安全氣囊，進(jìn)氣歧管絕對壓力（MAP），TPMS與翻滾探測。 消費(fèi)類電子MEMS傳感器的應(yīng)用 隨著消費(fèi)電子領(lǐng)域大發(fā)展及產(chǎn)品創(chuàng)新不斷涌現(xiàn)，特別是受益于智能手機(jī)和平板電板的快速發(fā)展，消費(fèi)電子已經(jīng)取代汽車領(lǐng)域成為MEMS最大的應(yīng)用市場。其中手機(jī)和平板電腦中的MEMS傳感器幾乎占了消費(fèi)類電子MEMS傳感器類市場的90%。
MEMS傳感器在消費(fèi)電子領(lǐng)域的應(yīng)用包括運(yùn)動/墜落檢測、導(dǎo)航數(shù)據(jù)補(bǔ)償、游戲/人機(jī)界面、電源管理、GPS增強(qiáng)/盲區(qū)消除、速度/距離計數(shù)等等，這些MEMS技術(shù)都在很大程度上提高了用戶體驗(yàn)。
終端設(shè)備內(nèi)的硬盤驅(qū)動器墜落保護(hù) 是MEMS運(yùn)動傳感器在消費(fèi)電子市場的具有重要?dú)v史意義的代表性應(yīng)用之一。手提電腦內(nèi)的三軸加速計可以監(jiān)測加速度，因?yàn)榫哂刑囟ǖ墓δ芎蛿?shù)據(jù)處理電路，它能夠檢測到硬盤驅(qū)動器的意外摔落事故，并及時命令讀寫頭縮回到安全位置，以防電腦最終摔落在地板上時損壞讀寫頭。
手機(jī) 是MEMS在消費(fèi)類產(chǎn)品中最大的應(yīng)用領(lǐng)域。包含MEMS麥克風(fēng)、3D加速器、RF被動與主動組件、相機(jī)穩(wěn)定與GPS的陀螺儀、小型燃料電池與生化芯片等，應(yīng)用最多的傳感器是加速計、陀螺儀與MEMS硅麥克風(fēng)，其中加速度計是該市場中第一大應(yīng)用產(chǎn)品。而近期陀螺儀增長迅速，已經(jīng)成為繼加速度計后的第二大應(yīng)用產(chǎn)品。
MEMS麥克風(fēng)銷售額2015年已經(jīng)突破10億美元，美國IHS全球產(chǎn)業(yè)研究報告表示全球MEMS麥克風(fēng)市場仍將連續(xù)5年維持18%的年復(fù)合成長率（CAGR）。還有一些MEMS傳感器或剛進(jìn)入市場的，例如磁力計、指紋傳感器、環(huán)境傳感器、MEMS手機(jī)攝像頭等。而MEMS傳感器在手機(jī)應(yīng)用的數(shù)量規(guī)模以及多樣性，也仍不斷在快速成長當(dāng)中。
蘋果（Apple）公司于2007年首度將微機(jī)電系統(tǒng)（MEMS）加速度計應(yīng)用在iPhone中，開啟手機(jī)產(chǎn)業(yè)的傳感器革命。iPhone6 Plus就使用了加速度計、陀螺儀、電子羅盤、氣壓計、指紋傳感器、接近與環(huán)境光傳感器、MEMS麥克風(fēng)和Image Sensor等MEMS傳感器。截至目前為止，Apple公司已擁有超過三百五十篇以上與傳感器相關(guān)的發(fā)明專利，而申請內(nèi)容包括觸控、影像、運(yùn)動、振動感測、數(shù)據(jù)運(yùn)算、掉落感知及亮度感知等等。
游戲機(jī) 是運(yùn)動跟蹤和手勢識別應(yīng)用的突出代表，以具有革命性的任天堂Wii游戲機(jī)為例， 采用了MEMS三軸加速度計，能夠捕捉到玩家任何細(xì)微的動作，使玩家陶醉于真實(shí)的游戲體驗(yàn)，通過不同的動作融入到游戲中，例如，模仿一場真實(shí)的網(wǎng)球賽、一場引人入勝高爾夫球賽、一場緊張的拳擊賽或輕松的釣魚比賽的動作。
高能效低價微型MEMS傳感器徹底改變了人們與移動終端設(shè)備的互動方式。在各類移動終端、游戲機(jī)、遙控器等設(shè)備上，MEMS傳感器可以實(shí)現(xiàn)先進(jìn)的功能，令人心動的用戶界面，用戶的手勢、碰摸就能夠激活相應(yīng)的功能。為消費(fèi)電子產(chǎn)品的“”升級、換代”劃成一個里程碑式的注腳。
智能穿戴裝置 是目前最熱門的新興產(chǎn)品，其所使用的感測組件，無論在尺寸、耗電量、感測靈敏度或是組件可靠度上，通常皆須面對更嚴(yán)苛的要求。最成功的組件案例是慣性傳感器與MEMS麥克風(fēng)，包括Google、Apple、微軟（Microsoft）、摩托羅拉（Motorola）等多家知名大廠，皆已將此兩組件整合在自家的穿戴裝置產(chǎn)品內(nèi)，成為其傳感器標(biāo)準(zhǔn)配備。
智能穿戴裝置兩大功能項目在于量化生活（Quantified Self）及隨身環(huán)境安全監(jiān)測。其所需感測功能大致可包括活動感知、影像感測、環(huán)境感測及生理感測四大類別。MEMS組件在穿戴裝置上的應(yīng)用訴求，是使系統(tǒng)達(dá)到微小化、低功耗、高性能及多功能整合等目的。
健身和健康監(jiān)測就是MEMS傳感器在智能穿戴裝置中的代表性的應(yīng)用。計步表或計步器是利用三軸MEMS加速度傳感器，在特定的情況下，計步器的傳感器能夠精確地測定在步行和跑步過程中作用在系統(tǒng)上的加速度，通過處理加速度數(shù)據(jù)，計步器顯示用戶走過的步數(shù)和速度，以及在身體運(yùn)動過程中所消耗掉的熱量。