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ADI MEMS传感器全面发展

导读: 借力于电子设备的高速发展,传感器市场产值增速稳定,在这过程中MEMS正扮演着越来越重要的角色。

  借力于电子设备的高速发展,传感器市场产值增速稳定,在这过程中MEMS正扮演着越来越重要的角色。而且,在即将到来的物联网时代中MEMS也将起到核心作用,为物联网生活提供更智能、更细腻的感观体验。

  9月12日,“MEMS技术与智慧论坛”圆满谢幕,光聚科技、RS、Alpha MOS以及ADI等核心技术专家莅临现场,就MEMS产业链应用市场的前沿与趋势进行交流。ADI公司应用工程师杨松岩表示,MEMS传感器除了在传统的汽车和消费电子领域需求较大外,也有在工业、医疗、通信、测井、军工等领域有广阔的应用需求。

  作为微机械IC行业的先锋,ADI公司一直是MEMS创新产品的领导者,不仅提供全面的惯性检测解决方案,包括备受赞誉的iMEMS加速度计和陀螺仪、iSensor智能传感器以及惯性测量单元(IMU);同时ADI MEMS技术还简化了运动检测在工业、医疗、消费电子、通信和汽车等众多领域中的应用,深受全球市场领先公司的欢迎。

 

  ADI MEMS产品系列“各领风骚”

  为适应不同的市场需求,ADI在针对低功耗、高G、高温、高稳定性应用领域中都有不同系列产品。

  低功耗传感器在军事、工业、医疗、家居等领域都有应用,在可穿戴设备中低功耗的要求显得更为重要。ADI突破性的超低功耗3轴数字MEMS产品ADXL362,在运动检测唤醒模式下功耗仅为300 nA,与最接近的竞争传感器相比,相同模式下的功耗低60%。在全速测量模式下,数据速率为100 Hz时,ADXL362的功耗为2 μA,比相同频率下工作的竞争MEMS加速度计低80%。当配备唤醒状态输出引脚时,运动传感器可绕过处理器即时触发启动系统功能的开关,从而进一步降低系统功耗。这些超低功耗的特征是可穿戴运动监测设备的理想解决方案。

  在军事领域中,高G加速度传感器可以对冲击和震荡进行检测。当士兵身体某个部位受到的冲击,通过计算判定士兵身体能否承受此种冲击负荷,高G加速度传感器都可进行检测。在“高危体育运动”领域,如滑板、冰球、滑雪、摩托车、F1方程式、拳击和跆拳道等体育项目。可以使用高G值加速度传感器对运动员在训练和比赛过程中身体所承受的冲击状况进行记录,用以了解运动员的身体状况、训练效果和运动防护措施,再借助计算机算法分析实现智能化辅助训练。除了这两个领域,高G加速度传感器还可以用来对工业机械冲击和振动进行监测、在搬运易损物品以及贵重仪器时进行误操作监测。ADI高G的加速度传感器ADXL377和ADXL375,测量范围在±200 g,可以对冲击震荡进行检测。

  除此之外,ADI MEMS在高温以及高稳定性需求领域都推出了战略型产品。 ADI新推出的陀螺仪ADXRS645,工作温度可以到175℃,适合高温的工业环境比如钻井等应用;ADI高稳定性产品ADIS16系列在启动时间、功耗以及价格等因素都有显着的优势。

 

  先进的工艺与独特的算法引领MEMS技术舞台

  MEMS具有体积小、重量轻、成本低、可靠性高、易于批量生产、智能化高等特点。MEMS产品从开发设计到批量生产,对制造和工艺提出了很高的要求,包括光刻、外延、薄膜淀积、氧化、扩散、注入、溅射、蒸镀、蚀刻、划片和封装等流程。ADI已通过改进机械结构和制造流程,攻克了制作工艺难点,保证了理想的产品良率。

  另外,杨松岩称ADI的iSensor器件采用传感器校正的算法,可供更高精度的测量数据,节省了用户硬件和软件的开发时间。ADI推出的ADIS16480是10自由度高精度MEMS IMU,其中采用一种嵌入式传感器融合算法,可以为平台稳定、导航和仪器仪表应用提供高度精确的方向检测能力。ADIS16480采用一种扩展式卡尔曼滤波器(EKF),可以持续融合传感器输入以提供高度精确的定位信息,同时与其他MEMS IMU相比,还能缩短设计时间、降低成本。在诸如军事和商业飞机导航、无人车辆、移动式平台定位和工业机器人等要求实时定位但却存在持续运动并且具有复杂、动态特点的系统中,ADIS16480都能大显身手。

  ADI:全面发展,布局MEMS传感器市场

  杨松岩最后指出,对于未来的发展:首先是保证微型化的同时降低功耗。将会出现微米甚至纳米级别的微型器件,同时降低功耗;其次是在微型化的同时提高精度,将MEMS加速度计做到石英加速度计的噪声特性,保证MEMS陀螺仪小体积的同时获得光纤陀螺仪的零偏稳定性,且可提供远优于光纤陀螺仪的抗冲击特性;最后是将集成化及智能化趋势,即MEMS与IC的集成制造技术及多参量MEMS传感器的集成制造技术得到发展,以及在集成化基础上使得信号检测具有一定的自动化。这些趋势要求半导体厂商提供更高精度、稳定性更好、更智能的高集成度MEMS传感器模块。基于此,ADI继续将重点放在开发MEMS传感器的核心技术,以提供最好的工业级加速度计和陀螺仪。同时,ADI还将继续提供更多高集成度的MEMS传感器,以适应不同市场的需求。

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