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      2. ADI專注MEMS 30年,超低噪聲、超低功耗系列MEMS加速度計產品面市

        2017-05-17 21:41:43 來源:未知
        如果你問人們,在智能手機、智能手環、汽車、無人機以及VR等產品中都有哪些器件和芯片?人們能說上很多,但是很少有人會提到MEMS技術,其實MEMS早已融入我們的生活,無論是傳統產品或者最新興電子產品中都可以看到MEMS器件。并且在消費電子產品、汽車工業、航空航天等各領域,MEMS傳感器憑借低功耗,高集成度,體積小等優勢正在逐步取代傳統機械傳感器。

        作為業界最早開始MEMS研發的ADI公司,從1987年開始投入MEMS傳感器的研發,到2017年30年的時間內,ADI在MEMS領域不斷探索尋求創新。

        因智能手機和手環,可穿戴等新興產品的出現,消費電子產品的市場需求持續增長,吸引了大部分研發MEMS的廠商的重點關注。隨著競爭對手越來越多,技術越來越平民化,ADI已經不滿足于這個市場,將研發重點轉移到更新穎的功能上。

        ADI MEMS市場關注點

        具有高精&校準全溫范圍特性的陀螺和慣性單元,主要應用于精準農業、跟蹤制導及無人機。ADI為客戶提供集成多種傳感器的模塊,內部完成全國范圍內的溫補校正,節省客戶的開發時間和成本,加快產品上市;

        超低噪聲主要針對需要高分辨率和高穩定性的市場,例如手機加工廠的機器都是精細化分工的,其中一個步驟出現問題,可能要幾分鐘甚至半天才發現,這就為工廠帶來了損失。而超低噪聲的器件可以通過機器的振動模型分析和它的細微溫度變化的分析,可以預判此類錯誤,以及動態的感知發生故障的幾率;

        目前大熱的可穿戴產品、智能家居等應用對功耗的需求越來越低,同時需要保證功能的強大。超低功耗一直是ADI發展的重點方向,目前ADI應用于可穿戴產品上的傳感器可以達到兩年的待機時間,在未來也將持續投入以實現更低的功耗;

        在極端環境下保證設備的正常運行,極端環境包括高溫高壓和強震動,在這些環境中設備對傳感器的精度要求會更高,因為傳感器在強震動情況下會出現很大的偏差,而ADI研發的重點就是解決這些情況,保證傳感器在極端環境下穩定的輸出。

        日前,ADI先后推出幾款業界更低噪聲的MEMS加速度計以及低功耗家族具有創新的快速喚醒模式的ADXL372。

        超低噪聲,高穩定性的三軸MEMS加速度計ADXL354/355,以20μg/ÖHz的噪聲密度和150μA低功耗執行高分辨率振動測量,通過無線傳感網絡實現結構缺陷的早期檢測。ADI同時提供模擬和數字輸出兩種型號,方便老客戶兼容原有的設計。從圖1中可以看出,ADXL354/355產品在-40℃~150℃下能夠保持平穩的溫漂,用戶無需進行溫補校正,并且與ADXL203相比,噪聲下降了將近5倍。該系列產品主要應用于傾角測量,健康監測及穩定平臺市場。


        圖1  ADXL354/355技術指標

        傳統的壓電傳感器的優點就是噪聲很低,帶寬很寬,但是它的價格也很高,所以它限制了大規模的在工業市場里面去做監測應用。ADI憑借現有的低噪聲MEMS技術研發出ADXL1001/ADXL1002 MEMS加速度計,該系列產品在寬帶寬和大量程的基礎上實現了更低的噪聲密度。這些加速度計有兩個型號,滿量程范圍分別為±100g (ADXL1001)和±50g(ADXL1002)。ADXL1002的典型噪聲密度為25μg/√Hz,靈敏度為40mV/g;ADXL1001的典型噪聲密度為30μg/√Hz,靈敏度為20mV/g。這兩款加速度計均采用3.0V至5.25V單電源供電,并提供完整自檢和超范圍指示等實用特性。ADXL1001和ADXL1002的額定工作溫度范圍為-40℃~+125℃。


        圖2  ADXL1001/ADXL1002 MEMS加速度計

        超低功耗三軸MEMS加速度計家族的新成員ADXL372,專為長期監控高價值資產的實際狀況而設計。例如我們在網上購買了一個冰箱,在運送過程中要保證冰箱不可以傾斜過一定的角度,如何保證這個?賣家可以在冰箱上貼一個傳感器貼,通過物聯網或者無線網絡等監控在運輸過程當中是不是有發生了傾斜,倒置或者磕碰。


        圖3  ADXL372的主要性能
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