導讀:加速度傳感器是一種測量設備主體加速度的傳感器,主要是通過測量傳感器內部的慣性力,經計算得出加速度數據的。加速度傳感器目前已經在很多領域得到了應用。
加速度傳感器是一種測量設備主體加速度的傳感器,主要是通過測量傳感器內部的慣性力,經計算得出加速度數據的。加速度傳感器目前已經在很多領域得到了應用。
加速度傳感器應用
在消費電子領域,元宇宙概念的提出,刺激了VR/VR設備的增長,為增強虛擬與現(xiàn)實的沉浸式體驗,傳感器是不能少的。VR/VR設備中的加速度傳感器,能夠精準的監(jiān)測用戶的加速度大小和運動的方向,及時地做出影像調整,能有效降低眩暈感的同時還提高用戶的交互體驗。加速度傳感器在手機、游戲機等終端產品均有使用。
在汽車電子領域,加速度傳感器的使用在一定程度上保證了行車安全性和穩(wěn)定性。一般用于汽車的安全氣囊、電控懸掛系統(tǒng)中。加速度傳感器能夠對車輛行駛的狀態(tài)進行實時監(jiān)測,當車輛發(fā)生碰撞時,加速度傳感器會將碰撞強度通過電信號與主控器通信,作出是都啟用安全氣囊的判定。加速度傳感器還能感知行車時的橫向加速度變化,ABS系統(tǒng)在接收到電信號后會自動開啟,避免駕駛員緊急剎車,造成車輛側翻,部分車輛還能在檢測到車輛行駛偏航后自動調整行車方向。
隨著用戶對產品使用體驗需求和購買力度的提升,傳感器市場一片繁榮,加速度傳感器達發(fā)展前景備受芯片廠商的看好,不斷有新玩家涌入。目前,NXP、ADI、ST、Murata、National等企業(yè)的加速度傳感器市場占比,以及應用領域的覆蓋均有不錯的成績。
NXP雙軸加速度傳感器
NXP的加速度傳感器產品實現(xiàn)了X軸、Y軸、Z軸三個方向的全覆蓋,可精確檢測三維空間中物體運動的方向、軌跡,以及跌落檢測、振動檢測、碰撞檢測等。同時,還實現(xiàn)了汽車電子、消費類電子、醫(yī)療等領域的多場景應用。并且,在基于加速度傳感器之上,推出了在汽車領域應用的安全氣囊系統(tǒng)、電子穩(wěn)定控制系統(tǒng)、電子泊車制動系統(tǒng)、傾斜角測量解決方案。
FXLS90 雙軸加速傳感器內部拓撲 圖源:NXP官網
NXP的FXLS90系列涵蓋了單軸、雙軸加速度傳感器,可完成兩種軸向的加速度檢測。此系列傳感器主要用于汽車安全氣囊系統(tǒng)的解決方案中。FXLS90系列采用的是NXP獨有的UMEMS傳感技術,對傳感器性能有著不小的提升。
在芯片集成方面,集成了可編程的DSP和32位的SPI。DSP可配置高達4階低通濾波器,具有12.5 Hz至1500 Hz的滾降特性,也可選擇單級高通濾波器,實現(xiàn)快速啟動的限制輸出速率。該傳感器符合AEC-Q100車規(guī)應用標準,耐溫范圍在-40℃至125℃之間,采用了符合電磁兼容的要求的16 Pin的QFN封裝。
ADI 三軸加速度傳感器
ADI的加速度傳感器無論是在功率、噪音、工作溫度方面都處于領先地位,能夠以極低的噪音完成高分辨率的振動檢測,產品包括了模擬、數字兩種加速度傳感器,并且應用領域廣泛。
ADXL317 結構拓撲 圖源:ADI官網
ADXL317是一款符合AEC-Q100車規(guī)標準,可應用于汽車智適應懸架控制系統(tǒng)解決方案的加速度傳感器。ADXL317采用的是三軸檢測的方式,最高分辨率為±16 g,其中X軸、Y軸的低噪音值為55μg/Hz,Z軸低噪音值為120μg/Hz。
這款加速度傳感器具有低延遲(4 kHz帶寬時為90μs)、響應速度快的特點,通過快速系統(tǒng)響應為帶寬噪聲抑制留出充足時間。同時,具有I2C通信總線接口和48 kHz I2S/TDM 數字輸出,其中,通過I2C接口可以與外部系統(tǒng)進行通信,完成程序的寫入。ADXL317的工作范圍溫度為?40℃至+125℃,采用了LFCSP小型封裝。
Murata 加速度傳感器
Murata的低G值加速度傳感器在業(yè)界內處于領導者的地位,Murata的加速度傳感器產品都是基于Murata自己獨有的3D MEMS技術之上進行研發(fā)的,獨具產品特色。
SCL3300是一款基于Murata 3D MEMS技術,測量精度為±3.6g的三軸加速傳感器,支持帶角度輸出和SPI數字接口,SPI數字接口可將傳感器傳出的電信號靈活地向主控裝置完成通信,SCL3300具有零偏穩(wěn)定性、極低的噪聲、良好的抗振動等特性,即使在惡劣的應用場景和振動的狀態(tài)下,依然能夠高性能運轉和高精度輸出。SCA3300的標準供電電壓為3.3V,在標準電壓下功耗電流為1mA,工作范圍溫度為?40℃至 +125℃。
在應用方面,SCA3300可改善偏移溫度漂移特性,并且受溫度范圍的影響較小,這款加速度傳感器具有較高的可靠性和先進的自我檢測功能,通過了AEC-Q100標準認證,可應用于汽車上。同時,還可以應用于對建筑物、橋梁的變形和裂縫進行檢測,做到對建筑物狀態(tài)實時檢測。
總結
加速度傳感器在消費電子應用中的作用,主要是娛樂性質的,為的是提升用戶的交互體驗。在汽車領域、工業(yè)應用中的作用主要是提升安全性,保證人或物的安全性,避免意外事故的發(fā)生。