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如何让MEMS传感器智能化?
时间:2021-08-20 01:38点击量:


本文摘要:MEMS(微机电系统)传感器颇受运动、加速度、倾斜度和振动测量市场的青睐。MEMS传感器是系统级PCB解决方案,具备高分辨率、低功耗和尺寸灵活等诸多优点。MEMS几乎不同于主要利用硅的电性质的半导体芯片。 MEMS的核心部件没栅-溢-源三极,而是一个几乎由硅做成的微型机械结构。一个典型的MEMS结构还包括质量矩滑块、弹簧和阻尼器,工作原理与质量弹簧模型基本相同。前几年,MEMS传感器经常出现“消费电子化”趋势。

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MEMS(微机电系统)传感器颇受运动、加速度、倾斜度和振动测量市场的青睐。MEMS传感器是系统级PCB解决方案,具备高分辨率、低功耗和尺寸灵活等诸多优点。MEMS几乎不同于主要利用硅的电性质的半导体芯片。

MEMS的核心部件没栅-溢-源三极,而是一个几乎由硅做成的微型机械结构。一个典型的MEMS结构还包括质量矩滑块、弹簧和阻尼器,工作原理与质量弹簧模型基本相同。前几年,MEMS传感器经常出现“消费电子化”趋势。

MEMS传感器开始渗透到消费电子市场,用作解决问题各种应用于问题。未来,MEMS传感器如何发展?  MEMS传感器可以给手机、MP3/MP4播放器、PDA或游戏机控制器上减少一个直观的人机界面,使人的动作与加装MEMS传感器的设备构建对话。在洗衣机或干衣机等家电设备中,MEMS加快收还能当作振动检测器,当机器内的负荷流失时,洗衣机就不会报警通报用户,防止机器在经常出现故障前被过早的磨损。

  单轴和双轴加速度计被普遍用作汽车被动安全性系统,如正面安全气囊和侧面安全气囊。加速度计和陀螺仪还被用作导航系统和主动安全性系统,如ABS制动器系统和车轮动态平稳控制系统。  消费电子厂家在找寻微型、便宜、高压、低功耗的MEMS传感器。

纤薄设计是手机、MP3和MP4播放器以及便携PC机等电池供电产品的发展趋势。而且,多轴传感器已沦为消费电子设备的不可或缺配备,让消费者需要从任何物理方位转录任何功能。在便携产品中,还没相同的MEMS传感器应用于参照框架。

  此外,消费电子产品的生命周期更加较短,因此产品设计人员拒绝MEMS需要较慢无缝地构建到最后应用于中。  正处于MEMS技术发展的最前沿的意法半导体开始在一个PCB内统合多个传感器:加快计、陀螺仪、地磁计,这个解决方案可提高还包括运动监测在内的各种应用于的功能性和性能。

构建传感器可实现自律系统和自动化系统,监测特定条件并将其转化成操作者,需要或只需用户较小程度的插手。  在手机、游戏机、个人导航系统等便携移动设备内,一个需要精确测量三个向量轴向的角速率的传感器可实现360deg;角速率检测,高精度辨识3D手势和动作。此外,一个3轴加速度计因应一个陀螺仪,可让设计人员研发惯性测量单元,追踪人体、汽车和其它物体的运动类型、速度和方向并获取涉及的原始信息。    意法半导体的加快计内置很多增强型功能,还包括单击和双击辨识、动作检测/苏醒以及4D/6D方向检测。

其它最重要特性还包括一个可编程的FIFO(先入再行出有)内存和两个可编程中断信号输入插槽,以便向主处理器立刻通报动作检测、单击/双击事件等条件。    在手机内构建罗盘模块获取先进设备的方位涉及服务在手机市场引起一场应用于革命。

有了罗盘和GPS功能后,消费者只要把手机指向附近服务设施,如酒店或商场,就需要辨识和搜寻涉及目标的信息。  把运动检测与磁力感应器功能融合在一起,可在多方面提升移动用户的用于体验。应用于程序开发人需要很好地解决在显示屏尺寸受限的手机或PDA上查阅地图的问题,他们把用户当前方位放到地图的底端,显示屏其余部分则表明前进方向(正上方),用户需要提供精确的行进信息。

当没GPS信号时,可命令一个人或汽车正在前进的方向。这个解决方案还反对航位推断应用程序,还包括在GPS信号没或弱的地方步行导航系统,例如,在高楼大厦内或森林茂盛的山区环境行驶时。  意法半导体在LSM303DLH模块内统合了一个3轴数字加速度计和一个3轴数字地磁计。这款数字罗盘兼具高精度、小尺寸、低功耗等多项优点,需要符合市场对先进设备导航系统功能以及新兴的智能定位服务的日益增长的市场需求。

意法半导体的高性能系统级PCB的数字罗盘使用霍尼韦尔公司的磁阻技术,以增进增强型电子罗盘功能在便携消费电子设备中的应用于,罗盘功能还包括方位查询、地图/表明方位、定位服务和步行方位推断。该产品的线性加速度测量范围是plusmn;2/plusmn;4/plusmn;8g,磁场强度测量范围从plusmn;1.3到plusmn;8高斯,这两个量程可由用户给定自由选择。    很多技术专家和商业专家指出无线传感器网络、家庭机器人、智能药片和片上实验室是MEMS传感器的下一次商业机会。

例如,用作个性化药物研发目的的片上实验室和5节点无线压力传感器网络构成的胎压监测系统。  意法半导体的MEMS专家目前正在倾力研发智能传感器。lsquo;智能传感器rsquo;在一个PCB内统合MEMS器件和处理器,需要主处理器插手才可独立国家运营传感器算法,从而需要减少系统级功耗,这对耗电量很大的手执设备具备最重要意义。


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