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ADI為何對MEMS傳感器一往情深？

2017-06-02 17:44:40 未知

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業界對于ADI的印象，可能更多還是停留在“高性能模擬”這一層面。但其實除了模擬業務外，ADI還是業界最早投入MEMS研發的公司之一。從1987年發布第一顆High-G MEMS傳感器用于汽車安全氣囊碰撞監測，到1996年發布第一顆Low-G傳感器用于人體運動監測，再到2011年發布“能夠承受170度高溫的MEMS加速計傳感器”，這種堅持，ADI傳承了30年。

　　“用于智能手機中的消費級MEMS產品市場目前已是紅海一片，考慮到過于追求成本，顯然已經不在ADI的戰略規劃中。而對性能、精度和可靠性要求更高的工業MEMS傳感器市場，盡管其他廠商認為其技術門檻高，需求量小，投資回報率有限，但卻很對ADI的胃口。”ADI亞太區微機電產品市場與應用經理趙延輝說。

　　陀螺和慣性單元、超低噪聲、超低功耗和高溫，是ADI未來最為關注的四大類MEMS傳感器類型。在陀螺和慣性單元中，ADI的做法是在單一模塊里集成了加速度計、陀螺儀、磁力計、氣壓計等多種傳感器，應用目標以高溫高壓(-40℃-125℃)領域為主;超低噪聲MEMS產品則瞄準了工業IoT市場中對精度和產品良率有著極高要求的領域;超低功耗和高溫概念非常易于理解，一方面，隨著智慧城市、智能家居的發展，相關產品一般采用電池供電，體積越做越小，電池也越來越小，傳感器功耗也要求越來越低;而另一方面，很多極端環境(高溫)中的應用需要確保傳感器可以穩定運行。

　　一起來看看ADI最新的MEMS傳感器產品進展：

　　ADXL354/355超低噪聲三軸加速度計：具備20?g/Hz噪聲密度、最大0.15mg/C零點漂移、150uA低功耗等特性。相對于上一代ADXL103/203,噪聲密度改善5倍;提供模擬和數字輸出兩種型號，數字接口支持SPI和I2C，直接可以訪問傳感器，不需要信號調理，也不需要ADC。預計10年內的±3.5mg零點重復性是該系列的最大特點，這對于結構健康監測的無線傳感應用來說非常重要。

　　ADXL356/357 ±40g三軸加速度計：其噪聲密度可低至80?g/Hz，可選測量范圍從±10g到±40g，最大0.75mg/C零點漂移以及< 0.1g振動整流誤差,只需極少量的校準工作即可實現精密測量。趙延輝解釋說，之所以要在小量程之后再推出大量程測量，主要是考慮到旋翼無人機、固定翼飛機在飛行時振動強烈，要求量程足夠大且振動整流誤差要小，這與樓宇橋梁等靜態傾角測量完全不同，所以ADXL356/357更適合這種大量程動態傾角應用。

　　ADXL1001/1002振動傳感器：ADXL1001的典型噪聲密度為30μg/√Hz，靈敏度為20mV/g;ADXL1002的典型噪聲密度為25μg/√Hz，靈敏度為40mV/g，其滿量程范圍分別為±100g(ADXL1001)和±50g(ADXL1002)。

　　ADI此前推出過用于振動分析的ADXL001傳感器，帶寬22KHz，性能和傳統壓電式傳感器相當。但缺點是噪聲過大，幾乎是ADXL1001/1002的100倍，因此很難撼動壓電式傳感器的市場地位。全新的ADXL1001/1002雖然精度還未明顯超越壓電式傳感器，但價格下降幅度高達90%，這對于工業機械健康監測用戶而言是相當大的福音。

　　ADXL372超低功耗200g大量程三軸加速度計：ADXL372具備±200g量程，有小加速度事件檢測能力，并且與ADXL362引腳兼容。其快速喚醒模式能夠在檢測到觸發事件后立即喚醒以獲取完整波形，從而大大減少待機功耗。典型的應用場景例如珍貴物品運輸時，可以通過安裝這樣的傳感器進行全程運輸記錄，從而判斷損毀時間;或者參加比賽的運動員通過佩戴內置該傳感器的檢測設備，一旦比賽中發生嚴重碰撞，就可及時就醫，避免耽誤病情等。

　　盡管種類繁多，但趙延輝并不認為傳感器融合的趨勢會在工業領域中大規模出現。“工業領域中的很多應用場景比較單一，比如山體滑坡、橋梁傾斜等，大多只需要一種傳感器就可以完成，多個傳感器融合反而是畫蛇添足;另外，在某些特定應用中，如無人機的GPS定位，為了避免地磁干擾要單獨放到頂部，這種情況也不適合將多種傳感器放到一起。”