На примере датчиков давления особенности микроэлектромеханических изделий проявляются достаточно ярко.
Датчик давления тензометрического типа - наиболее успешно продвинутый продукт МСТ. Кремниевые датчики давления - первые серийно выпускаемые микроэлектромеханические изделия, выполненные модифицированными методами микроэлектронных технологий (1966-68гг.). Это самые массовые МЭМС – изделия: при объеме рынка датчиков давления в США более 500 млн. штук в год, уже в 1996 г. до 80% составляли микромеханические датчики. Основными потребителями датчиков давления являются автомобильная и аэрокосмическая промышленность, энергетика, химия, медицина.
Чувствительный элемент датчиков – кремниевый чип может отличаться по размерам, но топология элементов и конструкция чипа большинства датчиков весьма схожи. Тензочувствительные структуры (как правило, резисторы), интегрально (как одно целое) выполнены на поверхности тонкой мембраны, прецизионно вытравленной в «теле» чипа (рис. 11). Тензочувствительность кремниевых резисторов в 10…100 раз выше, чем у металлических (проволочных или фольговых) тензометров. Если это требуется, на поверхность чипа наносят покрытия для защиты от воздействия среды.
К мембране необходимо подвести измеряемое давление – соединить под- и / или надмембранное пространство с измеряемой газообразной или жидкой средой. Чип устанавливается в корпус. Тип корпуса определяется назначением датчика. Для соединения применяют сварку, пайку и склеивание. При использовании пластиковых корпусов соединение выполняется склеиванием (рис.12). С металлическими корпусами чипы приходится соединять через «проставок», т.к. различное расширение материалов в диапазоне эксплуатационных температур создает паразитную деформацию мембраны, внося погрешность в результаты измерений. Стеклянное основание сваривается с чипом (рис. 11), основание соединяется с корпусом пайкой или склеиванием.
В конструкциях прецизионных датчиков используются более сложные решения (см. например рис. 13).
Электрическую схему чипа (для датчика тензометрического типа – это резистивный мост) необходимо соединить с внешними выводами. Контактные проводники следует закрепить, например как на рис. 12.
Вернемся к теме затронутой к конце раздела 3.
МЭМС - датчики давления разного назначения существенно отличаются по размерам, конструкции, степени сложности и стоимости при практически одинаковых основных метрологических показателях. Так датчики (рис.8-10) обеспечивают измерения давления в диапазоне 0…100 кПа с погрешностью 0,5% при нормальный условиях.
Для большинства промышленных применений миниатюрные датчики в настоящее время не типичны. Необходимость надежной защиты от внешних воздействий, как чувствительного элемента, выполненного в виде чипа, так и коммутационных соединений чипа с внешними проводниками, приводит к тому, что МЭМС – чипы спрятаны глубоко внутри датчиков давления промышленного назначения (см. рис. 8). В результате по металлоемкости и сложности такие датчики незначительно отличаются от традиционных конструкций.
Аэрокосмические применения – область, где малые габариты и масса являются одним из решающих аргументов в пользу МЭМС – приборов. Проблема защиты от внешних воздействий здесь также весьма значима. Первые миниатюрные кремниевые датчики давления и акселерометры разработаны и освоены именно в этой области еще в конце 60 – ых годов. Датчики отличаются высокими динамическими характеристиками (собственные частоты датчиков давления - до 500 кГц), наименьший диаметр датчика – до 0,6 мм, датчики обладают высокой устойчивостью к вибрациям и ударам. Их не назвать дешевыми - миниатюрный датчик давления для аэроакустических исследований (рис. 9) соизмерим по стоимости с «средним» персональным компьютером.
Мощное «ускорение» развитию МЭМС – датчиков придал топливный кризис конца 70 – х годов. К созданию экономичного автомобиля были привлечены крупные электронные фирмы. Для «жестких» автомобильных условий были разработаны такие датчики давления, которые при массовых тиражах позволили снизить стоимость датчиков на порядок. В настоящее время автомобильная промышленность крупнейший потребителей (более 600 млн. / год) микроэлектромеханических датчиков – в основном это датчики давления и акселерометры. Автомобильные датчики отличают небольшие габариты, простота и надежность конструкции (датчик давления фирмы SenSym - рис. 10).

В исследовательской практике иногда пригодны и простейшие конструктивные решения. Так кремниевый чип датчика пульсаций давления (рис. 14) устанавливается через кремниевую проставочную деталь непосредственно на поверхность аэродинамической модели, защищен только тонкой полимерной пленкой и имеет минимальную массу и небольшие размеры. Такой датчик может работать при высоком уровне ускорения (до 30000g) на роторе турбомашины. Толщина сенсора 0,4 мм обеспечивает возможность установки в диски и лопатки роторов толщиной от 1,5 мм. Однако, надежно измеряя пульсации (переменную составляющую), такой датчик может измерять статическое (постоянную составляющую) давление только со значительной погрешностью.