微機電系統（MEMS）技術是通過使用先進的微制造技術將機械器件、傳感器和電子組件部署在單個硅基板上而實現。如今，這些技術已經逐漸取代了汽車市場各種車型使用的大部分傳感裝置，并帶來系統在降低成本、持續可靠性（由于固有的穩健性）、空間利用（由于其緊湊的尺寸）以及工作性能等方面相當大的設計優勢。
一般而言，汽車中使用的MEMS傳感器可分為四類：
加速度計和陀螺儀。
用于測量流量和壓力的傳感器。
用于車載應用的傳感器，包括可改善和監控道路視覺的紅外傳感器，進行車內溫度和空氣質量測量的傳感器，以及用于平視顯示器的微型掃描儀等。
用于汽車雷達的射頻傳感器。
圖1：汽車傳感器的圖解。
在汽車系統中，通過MEMS傳感器可以得到影響汽車運行的許多關鍵參數，并能夠創建較為廣泛的控制解決方案。MEMS傳感器可應用于安全氣囊、防抱死制動系統（ABS）和電子穩定程序（ESP）控制系統、電子控制懸架系統以及眾多的駕駛輔助功能。
特別針對汽車應用，應該注意的是當代汽車在復雜性方面已經有了很大的提高，包括集成數量越來越多的安全設備，降低油耗和抑制有害氣體的排放，提高駕駛舒適性等復雜功能。
加速度計和陀螺儀
加速度計的用途是測量以重力（G）為單位的加速度值。MEMS器件在具有高噪聲源的應用中能夠提供高精度。一些器件使用壓電（piezoelectric）效應來確定加速度值，這些器件包含微晶體結構，在有加速度力時產生應力，繼而產生相應的AC/DC電壓。在大多數情況下，設計工程師傾向于選擇電容式或熱微機電加速度計（thermal micro-electromechanical accelerometer）。但要為其應用選擇合適的加速度計，需要考慮幾個重要的變量，其中包括傳感器結構、諧振、可靠性、穩定性、帶寬和功耗等等。
與加速度計不同，陀螺儀傳感器測量的是角速度，其單位是每秒度數（°/ s）或每秒轉數（rps），角速度僅僅是轉速的測量。在選擇陀螺儀時，必須考慮可靠性、工作溫度范圍以及對電磁干擾的潛在敏感性等等，由噪聲源引起的誤差可能會影響測量精度，并因此影響系統設計。
用于安全氣囊控制的碰撞傳感器是汽車系統中最經典的應用。它主要由MEMS慣性傳感器（加速度計和陀螺儀）組成，加速度計連續測量汽車的加速度，當該參數超過預定閾值時，微控制器單元（MCU）能夠計算出加速度的積分值，以確定是否發生了相當大的速度變化。安全氣囊中通常采用單/雙軸加速度傳感器，在某些設計中，也可以使用角速度傳感器。
STMicroelectronics的AIS1120SX/AIS2120SX 三軸加速度計具有高測量分辨率和低噪聲水平，能夠提供不同的工作模式以實現節省能源、系統喚醒等智能功能。這些高G加速度傳感器具有完整的信號幅度檢測范圍，以及擴展的工作溫度范圍（圖3），適用于汽車安全系統中的安全氣囊準確部署。意法半導體的產品組合還包括6軸iNEMO 系統，加速度計和陀螺儀傳感器都封裝在同一芯片內。
ADXRS910是ADI公司基于MEMS技術的陀螺儀，它專為汽車側翻檢測應用而設計。該器件包含一個內部溫度傳感器，用于補償失調和靈敏度性能，在- 40℃～+ 105℃的溫度范圍內具有非常高的穩定性。該陀螺儀可提供±300°/s的完整范圍，可通過SPI通信（最高10MHz）進行數據讀取。它采用SOIC封裝，工作電壓為3.3V和5V，工作電流小于20mA（見圖4）。
壓力和超聲波
在汽車系統中，存在不同類型的流體（燃料，發動機油，冷卻劑，清洗液等），這些流體需要使用非侵入性且安全可靠的方法監測當前狀態或消耗水平。Melexis的MLX90819 MEMS壓力傳感器采用標準5V電源供電，可用于精準確定各種應用中的流體壓力水平，其中包括監控發動機機油、變速箱油和汽車燃油油位、空調系統的冷卻液，以及重型汽車制動器中的空氣壓力等等（見圖5）。
高頻超聲波人耳無法察覺到。在液位測量應用中，反射超聲波的單元漂浮在液體表面，傳感器安裝在容器底部，信號能夠連續傳輸。因此，通過測量聲波到達目標，被反射和返回所需的時間，即術語飛行時間（ToF），可以確定液位水平。為了提高超聲波傳感器的精度，通常引入溫度傳感器，以便能夠在溫度變化時精確地計算超聲波的速度。超聲波還可用于執行流體速度的精確測量。用于汽車的SoC解決方案具有集成的模擬前端（AFE），可替代傳統的分立解決方案，在10mm至1m的范圍內，可以達到1mm級別的檢測精度。德州儀器（TI）的TDC1000是一款完全集成的AFE，用于汽車市場中的超聲波液位測量、流體/濃度識別和接近等應用。與MCU結合使用，可以構成完整的超聲波檢測解決方案。
結論
MEMS技術的許多最重要應用都是在要求更苛刻的汽車市場，這種技術能夠降低成本，并提高汽車性能。很明顯，基于MEMS的壓力傳感器、加速度計和其他器件對于提高道路行駛的安全性至關重要，并在即將到來的自動駕駛中起重要作用。