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  • 加速度传感器有哪些分类?如何选择加速度传感器?

    加速度传感器有哪些分类?如何选择加速度传感器?

    在这篇文章中,小编将对加速度传感器的相关内容和情况加以介绍以帮助大家增进对它的了解程度,和小编一起来阅读以下内容吧。 一、加速度传感器是什么 加速度传感器是一种能够测量加速度的传感器。通常由质量块、阻尼器、弹性元件、敏感元件和适调电路等部分组成。传感器在加速过程中,通过对质量块所受惯性力的测量,利用牛顿第二定律获得加速度值。根据传感器敏感元件的不同,常见的加速度传感器包括电容式、电感式、应变式、压阻式、压电式等。 二、基本的加速度传感器类型 总的来说有两类加速度传感器:交流响应加速度传感器和直流响应加速度传感器。 作为交流响应的加速度传感器,正如它的名称,它的输出是交流耦合的。此类传感器不能用来测试静态的加速度,比如重力加速度和离心加速度。他们仅适合测量动态事件。而直流响应的加速度传感器,具有直流耦合输出,能够响应低至0赫兹的加速度信号。因此直流响应的加速度传感器适合同时测试静态和动态的加速度。并不是只有需要测试静态加速度时才选择直流响应的加速度传感器。 (一)交流响应加速度传感器 最常用的交流响应加速度传感器是采用压电元件作为其敏感单元的。当有加速度输入时,传感器中的检测质量块发生移动使压电元件产生正比于输入加速度的电荷信号。从电学角度来看,压电元件如同一个有源的电容器,其内阻在10x9欧姆级别。由内阻和电容决定了RC时间常数,这也决定了传感器的高频通过特性。基于这个原因,压电加速度传感器不能用于测量静态事件。压电元件可来自于自然界或者人造。它们有着不同的信号转换效率和线性关系。市场上主要有两类压电加速度传感器-电荷输出型,电压输出型。 (二)直流响应加速度传感器 直流响应加速度传感器主要有两种类别,分别是电容型和压阻型。在这里,小编仅对电容型加速度传感器予以介绍。 电容型加速度传感器在当今是最通用的,在某些领域无可替代,如安全气囊,手机移动设备等。高的产量使得这类传感器成本低廉。但是这种低成本的加速度传感器受制于较低的信噪比,有限的动态范围。所有的电容型加速度传感器都具有内部时钟,它是检测电路必不可少的部分,由于泄漏经常会对输出信号产生干扰。这种噪声的频率远高于测量信号的频率,一般不会对测量结果造成影响,但是它始终和测试信号叠加在一起。由于内置了放大器芯片,其一般具有3线或4线差分输出接口,只要有直流供电便能工作。 三、加速度传感器选择因素 那么,在选择加速度传感器的时候,通常需要考虑哪些因素呢? 在选择加速度传感器时,需要注意的几个事项,可供选型时参考。 1.测量轴数量:对于多数项目来说,两轴的加速度传感器已经能满足多数应用了。 模拟输出还是数字输出:这个是最先需要考虑的。这个取决于你系统中和加速度传感器之间的接口。 2.带宽:这里的带宽实际上指的是刷新率。也就是说每秒钟,传感器会产生多少次读数。 3.灵敏度:一般来说,越灵敏越好。 4.电阻/缓存机制:对于有些微控制器来说,要进行A/D转化,其连接的传感器阻值必须小于10kΩ。 经由小编的介绍,不知道你对加速度传感器的定义、加速度传感器的分类以及加速度传感器的选择因素具备一定的了解?如果你想对加速度传感器有更多的了解,不妨尝试度娘更多信息或者在我们的网站里进行搜索哦。

    时间:2021-01-16 关键词: 加速度传感器 交流响应加速度传感器 传感器

  • ENS145空气质量传感器,帮您时刻监控空气质量

    ENS145空气质量传感器,帮您时刻监控空气质量

    在这篇文章中,小编将对ENS145空气质量传感器的相关内容和情况加以介绍以帮助大家增进对它的了解程度,和小编一起来阅读以下内容吧。 目前,国家越来越重视工厂的环境,同时工人也越来越意识到工作舒适度要求,如ISO 14001环境管理体系认证、5S管理和要求。这些标准的要求比较全面,其中一个方面就是与工厂内空气环境的质量要求有关。 “室内空气污染”是继“煤烟污染”、“光化学烟雾污染”后,出现的第三次环境污染。美国专家检测发现,在室内空气中存在500多种挥发性有机物,其中致癌物质就有20多种,致病病毒200多种。具体到工人的工作环境,由于地域和季节问题,在许多企业,工厂室内空气质量很差,存在一些有害气体,极大地影响了工人的劳动情绪,导致生产效率低下,对工人健康不利。因此,无论是从国家法律法规还是ISO管理体系来看,改善工厂的空气环境质量都是必须的。 由此可见,检测空气质量是提高生活质量的前提之一,而工采网引进代理的ENS145就是一款可以检测有害气体的模拟输出传感器。 ENS145空气质量传感器的特点如下: 1.易于集成,与可回流焊的SMD封装轻松集成; 2.独立的传感器加热器控制,可实现最高的选择性(例如对乙醇,甲苯和丙酮)和出色的背景鉴别; 3.低功耗,在室内空气质量加热器持续工作模式(脉冲工作模式)下,功耗为13mW(1.3mW); 4.对挥发性有机化合物(VOC),CO,NOx具有高灵敏度; 5.工作范围:温度:-40至+ 85°C;湿度:5至95%. ENS145空气质量传感器可应用于空调、空气清新器等家用家电中,输出方式为模拟输出,可以提供即时数据,在空气中有害气体浓度超出正常范围时给出警示,提醒使用者注意空气质量,给居家生活带来更具有安全感的体验。 为增进大家对ENS145空气质量传感器的了解,下面小编将对空气质量传感器进行简要介绍。 空气质量传感器也叫空气环境综合监测仪主要监测空气中的温度、湿度、气压、光照、PM2.5、PM10、TVOC等数值,还有氧气(O2)、二氧化碳(CO2)、一氧化碳(CO)、甲醛(CH2O)等气体浓度。空气质量传感器可用于装修污染、办公室内空气检测、工厂排放工业废气检测、锅炉大气及工业窑炉检测以及业场所有害物质检测。 上述所有信息便是小编这次为大家推荐的有关ENS145空气质量传感器的内容,希望大家能够喜欢,想了解更多有关它的信息或者其它内容,请关注我们网站哦。

    时间:2021-01-15 关键词: 空气质量传感器 ENS145 传感器

  • Maxim最新智能执行器不了解一下?执行器、传感器有何区别?

    Maxim最新智能执行器不了解一下?执行器、传感器有何区别?

    本文中,小编将对PD42-1-1243-IOLINK智能执行器予以介绍,如果你想对它的详细情况有所认识,或者想要增进对它的了解程度,不妨请看以下内容哦。 执行器是自动控制系统中必不可少的一个重要组成部分。它的作用是接受控制器送来的控制信号,改变被控介质的大小,从而将被控变量维持在所要求的数值上或一定的范围内。 而就在最近,Maxim推出了PD42-1-1243-IOLINK智能执行器。PD42-1-1243-IOLINK智能执行器包括两个主要的芯片组:MAX22513和TMC2130-LA。 其中,PD42-1-1243-IOLINK智能执行器包含的TMC2130-LA电机驱动器提供失速检测且无需传感器标记不希望出现的机械行为。TMC2130-LA电机驱动器提供高达256倍微步,从而提供极其平稳、精密的运动控制,实现高精度定位和最小谐振。 另外,PD42-1-1243-IOLINK智能执行器包含的MAX22513IO-Link收发器比最接近的竞争方案缩小3倍,使其成为业界最小的具有±1kV/500Ω浪涌保护、双驱动IO-Link收发器。 据小编了解,MAX22513IO-Link收发器集成了保护二极管、振荡器、辅助数字输入、DC-DC稳压器、SPI控制等器件和方案。 以上便是PD42-1-1243-IOLINK智能执行器包含的两个芯片组的主要介绍,那么,执行器和咱们常说的传感器有什么区别呢? 执行器按其能源形式可分为气动、液动、电动三大类。气动执行器用压缩空气作为能源,其特点是结构简单、动作可靠、平稳、输出推力较大、维修方便、防火防爆,而且价格较低,因此广泛地应用于化工、造纸、炼油等生产过程中,它可以方便地与被动仪表配套使用。执行器和传感器主要区别如下: 1.输入和输出:传感器查看来自环境的输入,这些输入触发特定的动作。另一方面,执行器跟踪系统和机器的输出。 2.依赖:传感器和执行器实际上可以相互依赖来执行特定任务。如果两者都存在,则执行器将依靠传感器来完成其工作。如果一个或两个都无法正常工作,则系统将无法运行。 3.转换方向:传感器倾向于将物理属性转换为电信号。执行器的作用相反:将电信号改变为物理动作。 4.电信号:传感器通过电子信号读取特定的环境条件并执行分配的任务。但是,执行器会测量热量或运动能以确定所产生的作用。 5.位置:如果同时存在传感器和执行器,则第一个位于输入端口,而后者位于输出端口。 以上便是小编此次带来的有关PD42-1-1243-IOLINK智能执行器以及执行器和传感器之间的区别介绍的全部内容,十分感谢大家的耐心阅读,想要了解更多相关内容,或者更多精彩内容,请一定关注我们网站哦。

    时间:2021-01-15 关键词: 执行器 智能执行器 传感器

  • 替代机械按键,未来的手机何必“开孔”?

    出品 21ic中国电子网 付斌 网站:21ic.com “3D超声波传感技术可以作用在任何介质、任何厚度上,现今大多客户追求的是虚拟按键或数字化按键,但今后行业追求更多的将是手势识别。” 从九宫格按键到触摸屏手机,从home键到全面屏,人机交互的趋势一直是在想办法取消机械按键。除去追求真实按键手感的场景外,虚拟按键可以省却实体按键的挖孔和占据的空间,同时拥有防水、防油、防污的特性。   能够实现如此良好的人机交互体验要归功于背后的传感器技术,随着行业的发展,也为传感器提出了新的要求,UltraSense便向21ic中国电子网记者阐释了行业的趋势及其超声传感器解决方案。   超声传感器具有替代机械按键的特性 “UltraSense是一家将现有超声技术结合到触摸式人机交互界面的公司,凭借技术已形成全球首款智能型超声传感器,产品仅有2.6mm x 1.6 mm的面积和低于1mm的厚度,达到了芯片级别” ,UltraSense Systems 公司联合创始人兼首席业务官Daniel Goehl如是说。   记者查阅了UltraSense的官网得知,对应超声技术的传感器产品便是TouchPoint系列,拥有TouchPoint、TouchPoint Z、TouchPoint P三种解决方案,分别针对不同应用进行选择。     通过Daniel Goehl的介绍,依托3D超声波的TouchPoint系列产品,拥有几个特性:   其一是 无机械按键、无物理开孔、贴合简单,依托如此特性使得产品设计过程中易于放置和连接,同时这种设计还能带来防水、防油、防污的特性。   其二是 穿透性好,超声波能够穿透铝、不锈钢、玻璃、皮毛、皮革在内的任何介质,整体穿透厚度可达5mm左右,同时无论任何功率情况下都可获得完美的穿透效果。值得一提的是,1.2mm x1.2mm的定位区域,使得触摸更加精准。   其三是 小体积低功耗,整体面积不到一枚硬币的五分之一,是世界上最小的超声波传感器,适用于任何紧凑型设备中;

    时间:2021-01-15 关键词: 超声技术 传感器

  • 高通推出高通3D Sonic第二代传感器

    高通推出高通3D Sonic第二代传感器

    高通3D Sonic传感器助力旗舰智能手机实现快速、可靠的屏下指纹识别,即使在手指潮湿的情况下也能够准确识别。 高通3D Sonic传感器能够提供更加出色的用户体验,其实现方式是利用不断演进的超声波技术读取用户手指的脊线、沟纹和毛孔等3D特征,从而构建非常精准的指纹图像。因此,即使手指潮湿的情况下,高通3D Sonic超声波指纹传感器也能够穿透玻璃和金属等物体表面进行指纹扫描。 高通3D Sonic传感器采用了厚度不到0.2mm的超薄设计,支持OEM厂商打造具有尖端外形设计的移动终端,比如采用真正无边框的OLED柔性屏。 此前,多款旗舰智能手机括三星Galaxy S10、Note10、S20和Note20系列,已采用了高通技术公司的高通3D Sonic第一代传感器。 在此基础上,高通技术公司今日宣布推出高通3D Sonic第二代传感器。与第一代产品相比,第二代传感器拥有全新的外形尺寸,识别速度提升50%,识别面积增加77%。 高通3D Sonic第一代传感器的尺寸为4x9mm(面积为36mm2),第二代传感器的尺寸提升至8x8mm(面积为64mm2),较前代增加77%。 传感器尺寸的提升,意味着用户能够获得更大的识别面积,这也使得高通3D Sonic传感器采集的生物特征数据提升至原来的1.7倍。更大尺寸的传感器配合更快的处理速度,使得识别速度比前代产品提升50%,让用户能够更快地解锁终端。 高通3D Sonic第二代超传感器预计将于2021年初在移动终端中首次亮相。有关高通3D Sonic超声波传感器的更多信息请参考。

    时间:2021-01-14 关键词: 高通 传感器

  • 2020年传感器行业十大预测总结复盘,预测成真还是无情打脸?

    本文来源:物联传媒 本文作者:Vior.Liu 在2020年初,我们发表了一份关于《2020年传感器行业十大发展预测》的推文,受到来自传感器领域的行业同仁一致好评。那么时过近一年,在2021年初,我们就来复盘一下, 在2020年一整年里,我们上述预测的十大发展趋势中了几个?未来又将如何发展? 一、智能传感器、MEMS传感器成为企业发展重心 预测:在结构型传感器、固体型传感器已经无法满足数字化时代对于数据采集、处理等流程的高需求之时,智能传感器、MEMS传感器最近几年都十分热门,在微小型化、智能化、多功能化和网络化的方向逐渐走向成熟。尤其是在2019年底,上海启动打造智能传感器产业基地,重点发展MEMS工艺,涵盖力、光、声、热、磁、环境等多种类传感器,这也标志着未来国内将在智能传感器、MEMS传感器领域发力。 复盘:根据市场研究公司Fact.MR的数据,2020年全球MEMS传感器市场规模将达300亿美元,同比增长10%。从MEMS压力传感器发展到现在的硅麦克风、图像传感器,MEMS传感器的品类和应用场景也在不断增加。虽然MEMS传感器市场出货量还是以巨头为主,但是在2020年,众多国产和创企也在不断发力,获得不错的融资。例如西人马的B轮融资、飞恩微2亿元的D轮融资、通用微科技超亿元的B轮融资、矽睿科技的3.5亿元B+轮融资、苏州明皜传感上亿元B轮融资,以及敏芯微科创板成功上市等等。从这些企业中可以发现,国内MEMS传感器企业不乏IDM模式的厂商,而这些厂商的融资轮次虽然大多数还处于早中期,但是在2020年我们可以看到国内MEMS传感器正在逐步崛起,未来与巨头抗衡的实力可期。 二、传感器与集成电路融合发展将成为我国传感器制造重要趋势 预测:传感器属于集成电路的细分领域,但是区别甚大,传感器的柔性化定制需求较大,并且研发周期较长,材料以及工艺较为复杂,大规模生产能力较弱。在未来,通过设计工具、模型表达、可测性设置以及工艺整合等途径向集成电路靠拢,可利用MEMS和集成电路Ansys、Candence定制仿真平台的集成融合;同时,建立传感器生产制造的IP模型,实现规模化量产;再而采用素质化测试方式,实现数模的机理转化;通过利用这些适合国内国情的发展模式,实现传感器从设计到制造的快速升级。 复盘:从2020年半导体行业发展角度来看,无论是作为半导体市场份额首位的集成电路(芯片)还是不可或缺的传感器,都已经被认定为国内电子信息科技发展的重中之重。由于国外对于技术的封锁,相关的MEMS工艺以及集成电路制造工艺将会在自主研发上实现较大突破,虽然集成电路和传感器的产业特点相差较大,但是集成电路作为整个电子信息产业链的上游将会带动并加速传感器设计到制造环节的国产技术替代。 三、企业细分垂直化,独角兽和隐形冠军逐渐浮出水面 预测:国内传感器企业规模主要偏向中小型,在研发支出、创新能力上有限,而且获得的政策扶持力度上也不大,深耕垂直领域的企业众多。再加上,由于国内目前物联网、工业4.0市场规模过于庞大,且需求碎片化,这些垂直领域的企业在市场有序化之前,对于自身业务拓展可能处于保守态度,继续发展原有业务。 在“一口吃不了一个大胖子”的格局下,我们将会在2020年,看到更多在原有业务领域发展壮大的隐形冠军,以及创新环境下涌现出来的独角兽。 复盘:从疫情期间大火的红外传感器厂商来看,在国外传感器进口受限的情况下,国内传感器市场纷纷聚焦于国产替代,让这些原本在“高进口率”的环境下努力优化自身产品水平的企业获得了更多的关注。在疫情之后,国内传感器企业的关注并没有下降,从第一点国内传感器企业获得的融资来看,在红外、气体等某一领域深耕的企业,也借此契机,展现出多年来研发的技术和产品成功,实力也获得了市场的认可。未来,这些企业将会基于原本业务在设计到制造的IDM模式和产品品类上聚焦更长远的发展。 四、传感器国产率将稳步上升 预测:传感器作为影响国内物联网、工业4.0等产业快速发展的卡脖子技术之一,一直都是依赖国外产品。最近几年,政策、资本都在关注传感器的发展,同时也涌现出了一批像森霸传感、万讯自控这些国内传感器优质企业,在兼具研发、设计、生产到应用的完整产业体系的情况下,传感器国产率将会稳步前进,根据统计,在2016-2020年期间,全球传感器市场复合增长率仅为11%,而我国传感器产业平均复合增长率达到了30%,这也是向全世界发出了高调的信号。 复盘:在年初疫情之前,传感器的焦点其实并没有正经聚焦在国产企业和产品上。以追求性能、品质的需求而放弃了对国产传感器的注视。但是从2020年开始,西人马传的IDM厂商崛起、赛微电子等MEMS代工企业的投产运行、郑州传感谷的进一步建设,同时,随着5G时代之下电子需求旺盛,国内对MEMS传感器的研发热度很高,而且大多集中在国内的顶尖研究机构。清华大学、北京大学、中科院、电子26所等,还有一些海外归国人员创下了一些MEMS传感器企业,中国的MEMS产业生态系统也正逐步完善,从研发、开发、设计、代工、封测到应用,产业链已基本形成,上海、苏州、无锡都形成了研发中心,种种迹象表明国产替代正在加速。 五、国内产业集群格局明显 预测:早在2017年,我国传感器产业就已经初步形成了长三角、珠三角、东北、京津冀以及中部五大产业集群。根据数据统计,长三角区域的传感器上市企业占比38%,珠三角、京津冀、东北以及中部企业占比相当。 在工信部印发的《智能传感器产业三年行动指南(2017-2019年)》要求中表示,“集中力量打造以上海、江苏为重点的长三角产业集聚区”,同时,截止2020年1月,长三角地区已经聚集了50%以上的智能传感器企业,在此大环境下,国内智能传感器的中心无疑将落地长三角,而其他产业集群极有可能将会根据传感器其他细分领域进行深耕。 复盘:从2020年传感器产业集群发展的角度来看,国内的动作确实不少。 2020年3月,2019年10月才揭牌的上海智能传感器产业园,作为全上海市26个特色园区之一被重点推介,获得总投资近160亿元,31个重大项目签约。 2020年11月,郑州智能传感谷耗时接近一年,耗资100亿元成功落地。 2020年12月,青岛打造智能传感器产业高地,12个项目签约落户。 2020年,我们同样看到在苏州、常州等长三角地区也正在积极构建和布局智能传感其园区,包括关键材料、核心芯片等等。 总的来看,就像上面的预测结果一样,长三角地区可以说在未来将会成为国内传感器发展最重要的地区之一。 六、CMOS图像传感器竞争将进入最后阶段 预测:由于车载应用、机器视觉、人脸识别和安防监控等物联网应用的迅速发展,以及智能手机多摄像头的普及,2019年CMOS图像传感器进入了市场急剧扩大的阶段,而作为CMOS图像传感器的龙头老大,占据50%以上市场份额的索尼主动承认自家产能不足。 在索尼产能不足的情况下,CMOS图像传感器的另外两家巨头,三星和豪威科技,能不能在索尼扩建工厂之前,抢占部分市场份额,最终形成三国鼎立的局面,将会是2020年最有看头的大戏。 复盘:正如预测的那样,2020年CMOS图像传感器(CIS)的三大巨头势头依旧强劲,在手机、汽车和工业等市场的总市场占有率来看,索尼的市场份额依旧是第一、三星第二、豪威依旧是第三。但是,不可否认的索尼和三星的差距在2020年正在进一步缩小。根据市场研究公司Omdia的数据,在2019年第三季度,三星在全球图像传感器市场拥有16.7%的市场份额,与索尼的56.2%相差约40个百分点。不过,三星在2020年第二季度图像传感器市场的份额达21.7%,索尼市占为42.5%,两者之间的差距缩小了近20%。同时,SK海力士与索尼的差距也在进一步缩小。有分析师指出,其中很大的原因在于融合CIS,ISP和DRAM的封装技术引入超高速相机是一个技术变革趋势,对于中长期生产DRAM和CIS的公司来说是十分有利的。 2021年,我们相信CMOS图像传感器市场规模将会继续延续此前的强势的增长势头,同时竞争将会呈现出全面开花的局势。索尼大法虽好,但是在新的一年承受的压力可不小。 七、光学传感器将成为重要创新推手,技术市场局势明显 预测:从消费、工业再到汽车,无一不包含了物联网的元素,也正是得益于物联网、机器人这些下游应用市场,光学传感器市场也在快速增长。根据GlobalMarketInsights在2019年底发布的数据来看,到2026年,仅在工业4.0领域,光学传感器的销售额将达到360亿美元,更何况大批量使用传感器的智慧城市、智慧农业等领域。 不过,需要指出的是,由于光传感器目前主流的三种技术,结构光、主动立体视觉以及ToF,这三者的成本和技术上各有利弊,在2020年物联网稳步发展的同时,这三种技术的市场也逐渐趋于平稳。 复盘:2020年,哪款光学传感器什么最火?可能有人说是红外传感器,但是也可以说它是被动带火的。如果真要从行业发展和技术应用优势来看,这个光学传感器只能属于ToF传感器。 列举一下,仅2020年有多少大厂在玩ToF。 意法半导体推出首款64区ToF传感器;英飞凌和PMD共同研发范围扩大的3D ToF深度传感器;光微科技推出国内首颗量产超小尺寸单点ToF传感器等等,ToF传感器市场的竞争更加激烈。 苹果已经将ToF模块应用于2020年初发布的iPad Pro,最新的iPhone12 Pro以及在未来的其他产品。自然,三星在2020年也进入了ToF研发的大军。 当然在2020年之前,索尼、松下、ADI、AMS、LG、夏普等企业早早就布局了。总结下来,不仅是2020年,这几年和未来几年ToF是真香。 在大厂争相追捧下,ToF主要应用场景也逐渐明朗,除了手机摄像端,VR/AR、3D感知测距、生物识别、AI安防、自动驾驶等领域,所以ToF相较于结构光和主动立体视觉技术的发展更加明朗,市场增长想象空间更大。 八、传感器的定制化方案更深、更广 预测:由于功能以及应用场景等因素,传感器本身自带定制化特性。传统的标准型传感器已经无法满足OEM的设计需求,同时也无法满足终端用户的偏好,在2019年,我们不乏看到一些智能手机厂商与索尼、三星等传感器企业合作定制传感器。 在物联网等应用场景逐渐向广度和深度拓展,更多的功能和设计细节将会出现,具有传感器的定制方案以及柔性化生产能力的企业会在未来获得OEM厂商的青睐。 复盘:从2020年小米、三星等手机厂商在CMOS图像传感上的发展来看,定制化设计的传感器已经成为主流。包括笔者在2020年对物联网传感器企业进行调研的时候发现,尤其是作为巨头供应商的传感器企业,传感器定制化能力十分重要。所以目前一些传感器原厂不仅具有产品出货能力,还具备较强的传感器定制化落地方案。在疫情影响之下,即具备出货能力又拥有自主设计方案能力的传感器企业业绩不降反增。 九、多传感器融合技术风头逐步显现 预测:为人熟知,多传感器融合技术目前主要应用在自动驾驶和机器人领域,即使马斯克在2019年,怒怼激光雷达又贵又鸡肋,但是还是逃不脱自家超声波传感器、摄像头以及毫米波雷达的组合使用。自动驾驶安全性需要传感器的冗余支持,以及多种传感器协同提升容错率,可以预见,在未来一段时间内,自动驾驶的多传感器融合将成为市场的主流,进一步大胆预测,在可穿戴设备、健康检测、智能家居等领域,多传感器融合技术将会得到进一步应用和发展。 复盘:多传感器融合技术目前应用的最为热门的领域就是自动驾驶,在自动驾驶概念出来之后,毫米波雷达、激光雷达、摄像头已经成为大部分自动驾驶企业的多传感器融合系统必备硬件,从2020来看,百度、滴滴等无人车相继上路测试可以看出多传感器融合技术也在成为技术主流。同时,在智能化加速和万物互联的时代下,这一技术未来将进一步广泛应用于复杂工业过程控制、机器人、自动目标识别、智慧交通管制、惯性导航、海洋监视和管理、智慧农业、遥感、医疗诊断、图像处理、模式识别等领域。 十、国际并购、收购案件增多 预测:传感器作为一个老牌行业,一直都位于各大产业发展的最底层。所谓圈内人看门道,正是由于传感器是最基础的行业,其产业资源相当厚实。动辄几十亿美元美元的收购、并购可不是闹着玩的,TE在2014年 17亿美元收购MEAS,AMS在2019年46亿欧元收购欧司朗、索尼1.55亿收购东芝图像传感器部门,这些大宗收购案例都表明了大企业在数字化时代下,稳住自身的高市场份额。 在2020年,来自中国传感器产业的大力发展,势必将对全球传感器企业的市场造成一定的冲击,同时,在物联网传感器大量应用的当下,还没有一家企业能够在某个领域成为霸主。为了稳固自身市场份额,压缩竞争对手的发展空间,更多涉足新形态领域,国际并购、收购案件将会持续增加。 复盘:似乎每年都会有巨头出来大手笔收购,2020年最大手笔来自于ADI, 2020年7月, ADI拟209亿收购Maxim Integrated(美信),目标直指半导体老大TI(德州仪器)。 3月,TE完成了对传感器技术公司First Sensor的公开收购。 6月,思特威收购安芯微电子,进一步加速汽车图像传感器业务布局。 7月,汇顶科技收购德国图像信号处理芯片设计公司DCT。 7月28日,北京智路资本收购西门子旗下传感器企业Huba Control。 同属7月,艾迈斯成功完成对欧司朗的收购。 7月,ADAS企业LeddarTech 宣布收购传感器融合和感知软件公司VayaVision。 11月,光学元件及激光器制造商Lumentum收购VCSEL创新厂商TriLumina部分技术资产。 12月,Luna收购OptaSense 创建世界最大的光纤传感公司。 以上仅为不完全统计,综上分析,可以发现在国内以及全球传感器竞争愈发激烈、并且物联网等应用领域逐渐明朗的情况下,巨头们开始逐渐依靠国际收购和并购,来抵抗来自竞品的挑战建立护城河,同时弥补在物联网等应用领域中的空白。不过目前,传感器新的市场空间仍然处于探索阶段,笔者认为这种国际收购、巨头收购的状态仍将持续一段时间。 总结 2020年,无论是对于国内传感器企业还是全球传感器格局来看,都处于闷头苦干的状态。国内的传感器企业深耕多年,在2020年国产代替的势头下,终于有了展示身手的机会,让我们看到了国产传感器在关键时候也能顶上去,未来的发展也是有期可待。同时国外巨头肯定不会轻易放掉国内传感器市场,所以在看到国内传感器企业发展迅速的势头后,也在采取并购、加快核心技术研发、控制市场价格的方式进行守住市场份额。 笔者认为在2021年将会看到传感器领域的更多好戏。那么舞台在哪里?物联网就是下一个最为优质的舞台,物联网为传感器企业和行业打开了另外一个风口,也提供了新的战场,谁能够在这个战场上突围,未来的核心数据和市场优势都将掌控于手,雪球将越滚越大。 ~END~ 免责声明:本文内容由21ic获得授权后发布,版权归原作者所有,本平台仅提供信息存储服务。文章仅代表作者个人观点,不代表本平台立场,如有问题,请联系我们,谢谢!

    时间:2021-01-13 关键词: 集成电路 AI 传感器

  • 重磅!花费80亿美元,传感器行业将要巨变?!

    根据最新消息, Teledyne将以股票与现金方式收购FLIR,交易总值约80亿美元,交易预计在2021年中完成。根据双方协议条款,FLIR股东将获得每股28.00美元的现金和0.0718股Teledyne普通股。这意味着,根据Teledyne的5天交易量加权平均价格,每股FLIR股份的总购买价为56.00美元。 根据2020年12月31日的30天成交量加权平均价格,该交易对FLIR股东而言溢价40%。作为交易的一部分,Teledyne安排了45亿美元的364天信贷承诺,为交易提供资金并以某些现有债务再融资。 此次交易的双方均在传感器行业有着举足轻重的地位,经过此次交易,传感器行业必将发生翻天覆地的变化。 图片来源:OFweek维科网 此次交易对双方股价影响 在收购消息公布之后,Flir的股价跳涨了2001年以来的最大涨幅,涨幅高达24%,为2001年9月以来盘中涨幅最大。Teledyne则下跌8.6%至358.38美元,为近3月以来盘中跌幅最大。 但在该消息爆出后第二天,Teledyne与FLIR股价均有不同上涨。截至1月05日收盘,汇川技术上涨3.61%,收盘价为375.49美元,盘中股价最高触及376.42美元,;,股价继续上涨1.72%,收盘价为53.14美元,盘中股价最高触及53.34美元。 收购FLIR对Teledyne的意义所在 在2016年,Teledyne就曾以6.2亿英镑全现金收购英国成像传感器厂商E2V Technologies,此次交易将会进一步扩展Teledyne在传感器行业的业务,巩固其业界地位。 根据Teledyne董事长Robert Mehrabian表示,虽然两家公司的核心都是专有传感器技术,业务模式也相似(各自为客户提供传感器,摄像机和传感器系统), 但两家公司专注领域不相同,双方的传感器重叠小,且具有独特的互补性。收购FLIR的业务,将与Teledyne现有产品互补,补齐短板。而这一点将影响监管机构是否决定批准收购。 被Teledyne收购对FLIR的影响 对于此次交易,FLIR董事长Earl Lewis说:“ FLIR对跨多种传感技术进行创新使我们的公司发展成为如今的数十亿美元公司,借助我们新合作伙伴的互补技术平台,我们将能够继续这一发展轨迹,为我们的员工,客户和股东提供更加令人兴奋的增长动力。我们的董事会全力支持这项交易,该交易可立即带来价值,并有机会参与合并后公司的上升潜力。” FLIR总裁兼首席执行官Jim Cannon则表示,通过这此交易,双方将共同为全球客户群中,所有关键领域和应用提供独特互补的传感技术。双方将致力于持续创新和卓越运营的组织合作,以利用未来的重要机遇。 交易评价 近年来,Teledyne已经完成了对多家企业的收购,如MEMS厂商Dalsa、成像传感器厂商E2V Technologies以及Roper Tech的科学影像业务等。而此次交易涉及80亿美金,也是Teledyne有史以来最大的一笔交易。根据最新汇率,80亿美元约为517亿人民币,而与Flir同类型的国内企业高德红外市值为730亿,从这一点来看,本次Teledyne收购FLIR称得上极具性价比。 Teledyne拥有一系列传感器技术,其在X射线、紫外线、微波和无线电等产品领域都有诸多专业应用,但是仍存在短板,而Flir所涉及到低成本的热探测器正好弥补了Teledyne的短板。预计在不久的将来,Teledyne将会在传感器行业取得重大突破。 免责声明:本文内容由21ic获得授权后发布,版权归原作者所有,本平台仅提供信息存储服务。文章仅代表作者个人观点,不代表本平台立场,如有问题,请联系我们,谢谢!

    时间:2021-01-07 关键词: Teledyne FLIR 传感器

  • Analog Devices ADPD4100和ADPD4101在贸泽开售 两款多模式传感器前端为工业监控提供更多支持

    Analog Devices ADPD4100和ADPD4101在贸泽开售 两款多模式传感器前端为工业监控提供更多支持

    2021年1月6日 – 专注于引入新品并提供海量库存的电子元器件分销商贸泽电子 (Mouser Electronics) 即日起开始备货Analog Devices, Inc的全新多模式传感器前端ADPD4100和ADPD4101。此两款传感器前端具有8个输入通道,可提供多种工作模式,适用于工业监控、家庭医疗监护以及可穿戴健康监护仪等各种感测应用。 贸泽备货的Analog Devices ADPD4100和ADPD4101多模式传感器前端提供灵活的输入多路复用功能,可支持单端和差分感测。这两款高性能器件可抑制来自异步调制干扰的信号失调和破坏,因此无需使用光学滤波器或外部控制的直流消除电路。它们使用1.8 V 模拟内核和 1.8 V/3.3 V 兼容数字输入/输出。 ADPD4100和ADPD4101传感器前端能够同时驱动多达四个LED驱动器,是心率监测、血压估测、心率变异性以及人体成份分析等各种健康保健应用的理想之选。 此外,ADPD4100和ADPD4101的配套评估板EVAL-ADPD4100Z-PPG在贸泽亦有售。此板具有三个单独驱动的绿色LED、一个红色LED和一个红外LED,其简单的光学设计可用于评估生命体征监测应用。EVAL-ADPD4100Z-PPG 板采用Wavetool 评估软件GUI,为用户提供低级别的寄存器访问和高级别的系统可配置性。工程师还可以通过USB端口或蓝牙技术以无线方式将EVAL-ADPDUCZ处理器板连接到PC端,以对进行数据记录和编程。

    时间:2021-01-06 关键词: 贸泽 工业监控 传感器

  • Easy Drive™ ADC 简化高阻抗传感器的测量

    Easy Drive™ ADC 简化高阻抗传感器的测量

    增量累加 ADC 凭借高准确度和很强的抗噪声性能,非常适合用来直接测量很多类型的传感器。然而,输入采样电流可能压垮高源阻抗或低带宽、微功率信号调理电路。LTC2484增量累加转换器系列通过平衡输入电流解决了这个问题,从而简化了信号调理电路或者不再需要这种电路。增量累加 ADC 的常见应用是热敏电阻器测量。图 1 显示了直接测量高达 100kΩ的热敏电阻器时 LTC2484 的连接方式。数据 I/O 通过标准 SPI 接口连接,每个输入的采样电流约为: 其中 或者当 VREF 为 5V、两个输入都接地时,约为 1.67μA。 图 1:LTC2484 的连接方式 4-WIRE SPI INTERFACE:4 线 SPI 接口 图 2 显示怎样平衡热敏电阻器,以便最大限度减小 ADC 输入电流。如果基准电阻器 R1 和 R4 是准确相等的,那么输入电流为零,不产生误差。如果基准电阻器的容限为 1%,那么由于共模电压的轻微漂移,所测得电阻的最大误差为 1.6Ω,远远小于基准电阻器本身 1% 的误差。这个解决方案无需放大器,从而非常适合微功率应用。 图 2:位于中间的传感器 也许需要将传感器的一端接地,以降低拾取的噪声,或者如果传感器在远端,则可以简化配线。如果这个电路使用时没有缓冲,那么不断变化的共模电压导致在所测得的电阻中产生 3.5kΩ满标度误差。 图 3 显示了怎样将功率非常低、带宽非常小的运算放大器连接到 LTC2484。就电源电流为1.5µA 的放大器而言,LT1494 有非常出色的 DC 性能规格,最大失调电压为 150µV,开环增益为 100,000,但是其 2kHz 带宽使该器件不适合驱动常规增量累加 ADC。增加一个 1kΩ、0.1µF 滤波器可提供一个供应 LTC2484 瞬时采样电流的电荷库,从而解决了这个问题,同时 1kΩ电阻器隔离了电容性负载和 LT1494。不要尝试用普通的增量累加 ADC 这么做,因为在图 3 所示电路中,性能规格与 LTC2484 系列类似的 ADC 之采样电流会产生 1.4mV 偏移和 0.69mV 满标度误差。LTC2484 均衡的输入电流允许通过在 IN– 端放置一个相同的滤波器,轻松消除这些误差。 图 3:接地的、有缓冲的传感器 图 4:LTC2484 演示电路板 图 5:LTC2484 演示软件屏幕截图,偏移为微伏级,噪声为 600nVRMS

    时间:2021-01-04 关键词: ADC 高阻抗传感器 传感器

  • IMU中加速度计、陀螺仪、磁力计的工作原理

    编排 | strongerHuang 来源 | autotian@CSDN IMU:Inertial Measurement Unit,即惯性测量单元。它是由三轴加速计、三轴陀螺仪、三轴磁力计等多种传感器组成的模块。 IMU在无人驾驶汽车、无人机上面应用的比较多,包括手机等很多电子设备也有IMU传感器的存在。 下面就来讲讲IMU中三轴加速计、三轴陀螺仪、三轴磁力计的工作原理。 1、三轴加速度计 三轴加速度传感器是基于加速度的基本原理去实现工作。 1.测量比力 三轴加速度计是一种惯性传感器,能够测量物体的比力,即去掉重力后的整体加速度或者单位质量上作用的非引力。当加速度计保持静止时,加速度计能够感知重力加速度,而整体加速度为零。在自由落体运动中,整体加速度就是重力加速度,但加速度计内部处于失重状态,而此时三轴加速度计输出为零。 2.测量角度 三轴加速度计的原理能够用来测量角度。直观地,如图所示,弹簧压缩量由加速度计与地面的角度决定。比力能够通过弹簧压缩长度来测量。因此在没有外力作用的情况下,加速度计能够精确地测量俯仰角和滚转角,且没有累积误差。 MEMS三轴加速度计是采用压阻式、压电式和电容式工作原理,产生的比力(压力或者位移)分别正比于电阻、电压和电容的变化。这些变化可以通过相应的放大和滤波电路进行采集。该传感器的缺点是受振动影响较大。 介于其测量角度的工作原理三轴加速度计无法测量偏航角: 可测量俯仰角和横滚角: 2、三轴陀螺仪 三轴陀螺仪是惯性导航系统的核心敏感器件,其测量精度直接影响惯导系统的姿态解算的准确性。 作用:用于测量单元中的角速度及对角速度积分后角度的计算 原理:理解三轴陀螺仪的原理首先要知道科里奥利力 科里奥利力 科里奥利力(Coriolis force)有些地方也称作哥里奥利力,简称为科氏力,是对旋转体系中进行直线运动的质点由于惯性相对于旋转体系产生的直线运动的偏移的一种描述。科里奥利力来自于物体运动所具有的惯性。 ---来自百度百科 当一个质点相对于惯性系做直线运动时,因为质点自身惯性,它相对于旋转体系,其轨迹是一条曲线。立足于旋转体系,我们认为有一个力驱使质点运动轨迹形成曲线。科氏力就是对这种偏移的一种描述,表示为: 即本来直线的运动当放在一个旋转体系中直线轨迹会发生偏移,而实际上并直线运动的问题并未受到力的作用,设立这样一个虚拟的力称为科里奥利力。 由此我们在陀螺仪中,选用两块物体,他们处于不断的运动中,并令他们运动的相位相差-180度,即两个质量块运动速度方向相反,而大小相同。它们产生的科氏力相反,从而压迫两块对应的电容板移动,产生电容差分变化。电容的变化正比于旋转角速度。由电容即可得到旋转角度变化。 3、三轴磁力计 磁力计能提供装置在XYZ各轴所承受磁场的数据,接着相关数据会汇入微控制器的运算法,以提供磁北极相关的航向角,利用这些信息可侦测地理方位。 磁力仪是采用三个互相垂直的磁阻传感器,每个轴向上的传感器检测在该方向上的地磁场强度。 上图为一种采用具有晶体结构的合金材料。它们对外界的磁场很敏感,磁场的强弱变化会导致磁阻传感器电阻值发生变化。 另外三轴磁力计还可以采用洛伦兹力原理,电流流过磁场产生力,从而驱动电容等变化。 免责声明:本文素材来源网络,版权归原作者所有。如涉及作品版权问题,请与我联系删除。 ------------ END ------------ 免责声明:本文内容由21ic获得授权后发布,版权归原作者所有,本平台仅提供信息存储服务。文章仅代表作者个人观点,不代表本平台立场,如有问题,请联系我们,谢谢!

    时间:2020-12-28 关键词: IMU 传感器

  • MEMS产业将何去何从?

    本文来源:半导体行业观察 自面世以来,MEMS产业高速发展。 自90年代第一个产品开始,传感器从先测量压力,到测量加速度(声学/机械量),然后转向旋转传感(陀螺仪)和可见光管理(DLP),然后再进行可见光以外的光传感(微测辐射热计,热电堆),微流体,RF ,超声,多光谱等。 现在,我们正朝着更全面的感知时代迈进,其中许多参数由许多不同的传感器(例如传感器集线器)进行监控。此外,MEMS正朝着更多处理/计算的时代迈进,因为它为数据带来了更高的质量。 如图1所示,2019年,全球MEMS市场规模达115亿美元。其中包括以下MEMS设备,其应用广泛,包括:喷墨头,压力,麦克风,惯性,IR,Si微流体,光学,RF,振荡器,环境,超声波,微型扬声器等。 由于某些特定市场上受到COVID-19的负面影响,今年收入预计将下降5.2%: 图1 由于疫情封锁期间对汽车需求的急剧下降,而且由于经济不安全,汽车MEMS市场将受到影响。此外,汽车工厂长时间关闭,加剧了负面影响。 在国防和航空航天领域,由于今年初航空旅行瘫痪,主要用于民航的传统MEMS传感器(压力,惯性)将受到影响,而且新飞机订单减少了。国防应用中使用的MEMS不会受到太大影响,因为政府计划仍将继续,并且采购预算不变。 在消费类应用中,影响取决于终端系统。到2020年,由于人们担心自己的工作,移动需求似乎仍然很低,经济不安全感促使许多人推迟升级。但在2020年上半年,PC /笔记本电脑/平板电脑的需求一直强劲,因为用户已经购买新系统,以应付逗留在家中的需求,无论是专业和教育/消遣。 来自医疗,工业和电信的收入不会受到太大影响。相反,由于其在大流行中的应用,医疗和工业MEMS有望在2020年实现增长:用于PCR诊断的微流控技术,用于呼吸机的压力和流量计,可帮助处于ICU重症呼吸道疾病的患者,温度枪中的热电堆也发展迅猛,因为发热是COVID-19的主要症状之一,这就使得热像仪中的测微辐射热计有助于筛查发热的人,这就带来了相关传感器的繁荣。 从2021年起,MEMS市场将恢复增长,预计到2025年市场将达到近177亿美元,2019- 2025年的复合年增长率为7.4%。相对于市场规模而言,最大的增长预计来自消费,工业和医疗MEMS。Yole在2019日历中的先前分析预测到2024年将达到约180亿美元,因此由于COVID-19的放缓,这一预测被推迟了一年。 价格低廉,MEMS何去何从? 在过去的几年中,MEMS市场一直存在价格压力,特别是在消费和汽车应用中(图2)。 图2 从历史上看,各种各样的设备ASP侵蚀浪潮已经出现,首先是在汽车市场(惯性,压力),然后是在消费电子产品(惯性,压力,麦克风),其次是RF连接(BAW滤波器),并在其他消费品中被广泛采用(用于例如可穿戴设备中的惯性MEMS和麦克风)。我们现在处于价格无法低得太多的价位($ 0.4- $ 0.5)。 实际上,某些MEMS(例如惯性,麦克风等)的价格已经低至0.1-0.2美元,但仍将需要一些有源传感区域(Si),而这些成本将与基线成本一起出现。此外,除了BOM之外,即使利润非常低,公司仍需要一些利润。因此,问题是,我们下一步要去哪里?各种方案都是可能的: 首先,由于COVID-19的供需调整,ASP可能会在供应分配的推动下暂时略有上升,然后回落到COVID之前的水平,并继续缓慢下降。 由于工业,医疗和消费者物联网的趋势,有可能出现新一轮更强的ASP侵蚀浪潮。 由于增加了与传感器结合的功能,例如更多软件,数据预处理,边缘计算,边缘AI等,ASP将再次增加。 Yole认为玩家将尝试通过向传感器添加功能/处理来获取更多价值,因此第三种情况或第一种和第三种情况的混合是最可能的。 每个MEMS器件的独特性将驱动其未来 在整个市场上,AV,EV,ADAS,AR / VR,工业物联网和互联工厂,医疗保健转型和远程医疗受到了电子产业大趋势中的影响。MEMS涵盖了广泛的领域,包括与不同的最终市场/应用相关的多种类型的MEMS器件。 尽管2018年与顶级消费公司提供的忠诚度计划有关,但由于数字化,喷墨打印头消费市场正遭受家用打印机需求疲软的困扰。与喷墨打印机竞争,基于喷墨的单次通过办公室打印机的需求仍然很低。 未来,由于商业和工业市场对大型MEMS打印头的需求,预计会有小幅增长。在工业应用中或在墨水可能阻塞喷嘴的情况下,墨水再循环对于喷墨打印头制造商变得越来越重要,因为这能提高打印质量和打印头寿命。 绿色机动性趋势将导致汽车中需要更多的压力传感器(MAP,BAP,变速箱油压,GPF,DPF等),部分被向更多EV(无ICE动力总成)的转移所抵消。尽管TPMS市场在2019年遭受重创,但工业和医疗应用将会成为未来的成长动力,例如过程控制和HVAC以及血液监测设备和呼吸设备。可以肯定的是,汽车系统和消费品制造商对平均售价的强劲需求使设备制造商承受着巨大的压力。 语音个人助理(VPA)的流行,例如Apple的Siri,亚马逊的Alexa和Google Assistant,已将音频技术推向采用VPA作为新的人机界面的新系统。这个界面可以看作是一个小工具,例如用于智能手机,但是对于厨房/智能家居助手或智能手表则更明显,因为它们的可访问性或小巧的尺寸阻止了触摸界面的出现。或用于汽车,因为在驾驶时双手需要避免触摸屏。语音互联网的普遍趋势将推动MEMS麦克风市场。 惯性传感器变得越来越智能。性能一直在不断提高,从而允许以算法的形式在传感器级别和许多用例(步数,手势识别,体育活动识别)上添加功能。它们在保健和健身可穿戴设备方面也具有很高的潜力,并且正在用于监测患者活动的医疗可穿戴应用程序的场景中获得支持。他们从独立传感器到更多组合(IMU)的趋势仍在继续。 光学MEMS仍在挣扎(例如投影仪和微型投影仪)。但是,用于LIDAR或其他光投影应用的MEMS微镜似乎很有前途,许多公司都押注这项技术,当中包括AEYE,Luminar,Velodyne,Robosense,Benewake,Valeo,Infineon,Innoviz。 由于COVID-19,热感测/成像MEMS(热电堆和测微辐射热计)的发烧检查应用需求激增。如果满足技术/成本要求并且对消费者进行了此项技术的教育,那么在2020年的这种热潮可能导致热成像/传感(集成在智能手机中)的消费化。华为于2020年6月发布了智能手机Honor Play 4 Pro就集成了用于温度测量的热传感器。 在微流体(microfluidics)领域,越来越多的有前途的公司正在使用硅芯片进行即时检验,这将扩大该细分市场的规模。基于硅/ CMOS芯片的新型即时医疗产品正在开发中,并开始投放市场(InSilixa,DNAe,Mobinostics,Qorvo Biotechnologies,Genalyte,Ontera),并且这种趋势在未来几年肯定会继续。COVID-19也将促进基于微流体的诊断测试市场。 5G将越来越多地在智能手机中采用,它将需要基于RF MEMS的4×4 MIMO滤波器。渗透速度快于预期可能会导致高频BAW技术的加速发展。预计该市场将继续增长,特别是由于专用于5G的新频段的到来。多家制造商的电话中越来越多地采用MEMS计时(振荡器),在部署新的5G基站时也需要它们。 包括麦克风,温度,湿度和压力传感器在内的环境(开放式)hubs对智能家居设备/产品越来越感兴趣。同样,除了将气体传感器集成到汽车中之外,另一种可能性是例如在城市关键点的各种基础设施中使用它们。然后,汽车可以通过V2X连接到这些基础设施,从而以这种方式获取本地空气质量的实时信息。 最后,对诸如微型扬声器之类的未来MEMS的需求将不断增长,它们可以利用其潜力来实现低功耗,更小尺寸以及更高的声音指向性,并集成到许多消费类设备中。 传统的电动扬声器技术已经超过50年没有大的改变了,而MEMS可以为小型化提供替代方案。Butterfly Networks公司通过其cMUT为超声民主化和医学检测消费化开辟了道路。 此外,尽管与其他技术(光学指纹或3D面部识别以解锁手机等)一直存在竞争,但智能手机中用于超声指纹传感器的pMUT似乎很有希望。在数据充斥的世界中需要更好的隐私可能意味着,出于冗余的考虑,将有多个身份验证解决方案是强制性的。 下一步和前进的方向? MEMS是成熟的技术,在过去的10年中,MEMS制造领域没有出现重大突破。主要的技术趋势正在转变;以前,他们是要提高产量,降低成本,提高集成度;现在,MEMS设备正在向更高的精度,超低功耗和嵌入式智能转变。 此外,MEMS市场正面临一些挑战。一方面,增加新一代MEMS器件的开发成本需要更多。为此我们需要不断地扩展的市场,以分摊这些成本并最大程度地降低任何相关风险。另一方面,仅关注传感器本身(在传感器/硬件级别)及其固有性能不足以打开新市场。 为了从传感器和其他类型的数据(惯性,音频,环境等)中获得更多价值,需要迈向更加复杂的算法,软件和计算级别。例如,一个目标是使智能手机和可穿戴设备变得更智能,以便它们可以预测用户需求。因此,可以融合各种输入,例如GPS和惯性/压力传感器(位置),日历,旅行预约,运动传感器(活动水平)等。 从他们的角度来看,MEMS传感器制造商正在寻求差异化,同时试图提升价值链并同时保持成本效益。为此,他们可以遵循以下三个路径之一(图3): 通过开拓新市场来寻找新的应用和用例; 通过应用于现有用例的改进算法和软件来汇总功能; 添加额外的处理并最终进行计算,这可能会转化为更多的Si出售给同一客户。 图3 当然,这些不是唯一的选择。有些玩家已经在追求价值的过程中遵循不同的策略(图4)。博世就是一个例子,它使用高通的软件开发平台来针对现有客户用例改进其算法。示例包括具有改进的角度检测算法的汽车应用陀螺仪以及具有改进的传感算法的环境传感器。 图4 像Knowles这样的音频玩家会更多地押注传感器附近的数据处理以及边缘的额外智能。这就是他们在Google Pixel Phone上实现的。Pixel 3合并了3个Knowles的麦克风(每个成本0.25美元),但在Pixel 4中,他们成功赢得了应用处理器之外的独立音频处理器的design-win(成本为1.5美元),最终设法提高了价值与这个客户的比例提高了200%。 TDK与高通公司合作,开发套件(RoboKit)结合使用融合算法和高通的AI引擎。意法半导体(ST)拥有一种惯性传感器产品(iNemo,它是MEMS IMU),该产品在MCU中包含嵌入式机器学习核心。 最后,有一些在边缘AI上工作的初创公司不一定制造传感器,而是与MEMS玩家(英飞凌与Aspinity和Syntiant,意法半导体与Cartesiam)合作以利用传感器数据。边缘的处理和智能,尤其是针对MEMS麦克风和惯性的智能,变得越来越重要。 先前的示例指出了一件事情:从软件到硬件再到系统级,生态系统中各个参与者的协作是必不可少的,因为这能促使该行业向前发展。最后,整体感知是关键,尤其是现在最终用户需要更完整的解决方案,而不是独立的组件。 为了使MEMS厂商摆脱商品化周期和传感器价值下跌的影响,他们可以通过更改业务模型或通过并购来重新定位自己,将价值链向上转移至更多数据处理并最终进行计算,这首先可以在云中完成并最终在边缘(图5)。 图5 一个非常新鲜的例子支持了这种观点:mCube(一家惯性MEMS公司)最近收购了Kinduct,这是一家主要为体育运动员(但不仅限于此)提供完整分析平台解决方案的公司,它利用了在云端处理的惯性传感器数据并可以提供对客户可行的见解。Kinduct拥有丰厚的客户名单,例如奥运会委员会,NFL和NBA的知名人物等等。mCube了解了当前的问题,并瞄准了这一增长接力点。与我们周围的超灵敏可穿戴设备和其他智能产品相关的可行见解变得越来越重要。 可以肯定的是,来自MEMS(以及其他传感器)数据的额外智能将推动传感器和系统级的更多创新,并为MEMS行业打开新的机遇。

    时间:2020-12-24 关键词: 微机电系统 MEMS 传感器

  • 激光距离传感器

    激光距离传感器

    激光在检测领域中的应用十分广泛,技术含量十分丰富,对社会生产和生活的影响也十分明显。激光测距是激光最早的应用之一。这是由于激光具有方向性强、亮度高、单色性好等许多优点。 激光距离传感器,也称为测距仪激光传感器。这些类型的传感器使用发射器二极管产生非常短的窄光谱红色或红外脉冲,该脉冲从目标物体反射并反射回敏感的激光能量检测器,也称为接收器二极管。传感器中的精确电子设备可以测量光的传播时间,并使用光速常数来计算物体与传感器的距离。 传感器中激光发射器通过镜头将可见激光射向被测物体表面,经物体反射的激光通过接收器镜头,被内部的CCD线性相机接收,根据不同的距离,CCD线性相机可以在不同的角度下“看见”这个光点。根据这个角度及已知的激光和相机之间的距离,数字信号处理器就能计算出传感器和被测物体之间的距离。 激光距离传感器使用聚焦的相干光来测量到目标物体的距离。在工厂自动化应用中,目标通常是产品或机器元素。它们可以检测任何固体物体,并产生与测得的距离成比例的输出,而与材料,颜色和亮度无关。激光距离传感器提供的高分辨率输出通常用于为某些类型的工业控制器(例如PLC)的输入提供位置或位移。输出信号通常是高精度的,并且包括温度补偿以增强稳定性。 新特光电提供的光学锥光全息传感器基于独特的锥光全息专利技术,优于现有各种工业应用的标准距离测量方法。该传感器可靠、准确,不包含运动部件。与标准的三角法相比,该技术在测量系统中有共线性和低电子噪声依赖性两大优势。非接触式距离传感器用于激光打标、焊接、钻孔和切割系统的自动对焦。 www.SintecLaser.com

    时间:2020-12-23 关键词: 传感器

  • 你知道新一代硅芯片温度传感器到底有多准确吗?

      电子行业对精度的要求越来越高,温度检测也不例外。目前市面上有许多温度检测解决方案,每一种都有其优缺点。硅芯片温度传感器,线性度相对较高,而且精度远超其他解决方案。但是,硅芯片温度检测领域的最新进展意味着,使用硅芯片解决方案将可以实现高分辨率和高精度。 新冰箱 那时正是2020年3月,英国即将进入封锁状态。全球都在囤积食物,以防超市关门,而未来似乎充满不确定。就在这种时 候,Bramble家的冰箱罢工了。满脑子都回响着Kenny Rogers单曲"露西尔"中的歌词"你怎么选择在这样一个时刻离开我",我们开始在网上搜索新的替代品。 几天后,新冰箱送来了,前面板上有数字温度显示,完全符合Bramble太太的需求。建议的设置温度为-18°C,一个小时后,冰箱达到了所需的温度,可以开始存放食物了。我有点怀疑温度读数的准确性,但只要能够冷冻食物,我对此也不太在意。但问题是:我是一名工程师,有一颗热衷探索的心,在连续几天面对新冰箱毫无变化的数字读数后,我崩溃了。我必须测试一下这件新电器的精度。 温度传感器 工业应用中使用的温度传感器种类繁多,各有其优缺点。鉴于有许多文本详细介绍了各种温度传感器的操作,我不再赘述,只是提供一些总结。 热电偶 热电偶提供了一种低成本、中等精度的高温测量方案。正如Thomas Seebeck在1821年发现的那样,它们基于两个结点之间产生的电压,每个结点都由不同的金属构成,放置于不同温度环境下。对于K型热电偶(由镍铬合金和镍铝金合金制成)来说,它输出约41 μV/°C的电压,可用于测量超过1000°C的温度。但是,塞贝克效应依赖于两个结点之间的温度差,因此,在热端测量相关温度时,冷端必须持续测量已知的温度。讽刺的是,在冷 端需要另一个温度传感器来测量温度, AD8494 这样的器件正好 能够完全解决这个问题。热电偶本身的体积很小,所以热质很低,能够快速响应温度变化。 RTDs 行业广泛使用电阻温度检测器(RTD)来测量中温(<500°C)。这些器件由一种电阻会随温度的变化呈正变化的金属元素组成,最常见的是铂(Pt)。事实上,PT100传感器是行业中使用最广泛的RTD,因使用材料铂制成,且在0°C时电阻为100 Ω而得名。虽然这些器件无法测量热电偶那样的高温,但它们具有高线性度,且重复性较好。PT100需要精确的驱动电流,从而在传感器上产生一个与温度成比例的准确的压降。PT100连接线的电阻导致传感器的电阻测量出现误差,所以开尔文连接是最典型的传感器使用方法,因此出现3线或4线传感器。 热敏电阻 如果需要低成本的解决方案,且温度范围较低,那么使用热敏电阻通常就足够了。这些器件线性化程度很低,具有斯坦哈特 哈特方程的特征,电阻随温度升高而减小。热敏电阻的优点 是,电阻会在小幅温度变化下呈现大幅变化,所以,尽管它具 有非线性,但仍然可以达到很高的精度。热敏电阻还提供快速 的热响应。单个热敏电阻的非线性是明确定义的,所以可以使 用LTC2986这类的组件来进行校准。 二极管随处可见,但(V be )压降至吸电流并非如此... 为了测试这个新家电的准确性,最终我选择使用硅芯片温度传感器。它们到手即用,无需冷端温度补偿或线性化,可以提 供模拟和数字输出,且预先经过校准。但是,直到最近,它们都只能提供中等准确性。虽然足以指示电子设备的健康状态, 但它们一直不够精准,无法测量(例如)体温,体温测量通常需要达到±0.1°C的精度(根据ASTM E1112标准)。但是最近发布的 ADT7422 和ADT7320硅芯片温度传感器改变了这一状况,它们的测量分辨率分别为±0.1°C和±0.2°C。 硅芯片温度传感器利用晶体管的V be 的温度依赖性,根据莫尔方程,约为: 其中I c 为集电极电流,I s 为晶体管的反向饱和电流,q为电子上的电荷(1.602 × 10 –19 库仑),k为玻尔兹曼常数(1.38 × 10 –23 ),T为绝对温度。 方程1中集电极电流的表达式也适用于二极管中的电流,那么为什么每个应用电路都使用晶体管而不是二极管呢?事实上,二极管中的电流还包括电子通过pn结的耗尽区与空穴重新结合所产生的复合电流,这表明二极管电流与V be 和温度具有非线性关系。这种电流也出现在双极晶体管中,但流入晶体管的基极,不会出现在集电极电流中,因此非线性程度要低得多。 整合上述因素可以得出 与I c 相比,I s 很小,所以我们可以忽略方程2中的1项。我们现在可以看到,V be 根据I c 中的对数变化呈线性变化。我们也可以看到,如果I c 和I s 是常数,那么V be随温度呈线性变化,因为k和q也是常数。在晶体管中施加恒定的集电极电流,并测量V be 如何随温度变化,这项任务很简单。 I s 与晶体管的几何形状有关,并且对温度有很强的依赖性。和许多硅芯片器件一样,温度每上升10°C,其值就会翻倍。虽然ln函数降低了电流变化的影响,但仍然存在V be 的绝对值随晶体管的 变化而变化的问题,因此需要校准。所以,实际的硅芯片温度传感器使用两个完全相同的晶体管,迫使1 I c 集电极电流进入一个晶体管,10 I c 进入另一个。我们能在集成电路中轻松生成完全 相同的晶体管和精准的比率电流,所以大多数硅芯片传感器都使用这种结构。电流的对数变化会引起V be 出现线性变化,然后测量V be 的差值。 由方程2可知,对于温度相同的两个晶体管,其V be 的差值为 这是因为 我们可以看出 通过使不同的电流通过每个晶体管并测量V be 的差值,我们消除了非线性I s 项、不同的V be 的影响,以及与晶体管的几何形状相关的所有其他非线性效应。因为k、q和ln10都是常数,所以V be 的变化与绝对温度(PTAT)成正比。当电流差为10倍时,两个V be 的电流差在大约198 μV/°C时随温度呈线性变化。参见图1查看实现这一效果的简单电路。 图1. 测量温度的基本电路。 必须慎重选择图1中的电流。如果电流过高,在晶体管的整个内部电阻范围内,会出现很高的自发热和压降,从而影响测量结果。如果电流过低,晶体管内部的漏电流会增大误差。 还应注意的是,前面的方程都与晶体管的集电极电流有关,而在图1中,晶体管中注入的是恒定的发射极电流。在设计晶体管时,可以明确确定集电极和发射极电流之间的比例(且接近整数),这样集电极电流与发射极电流成比例。 这还只是开始。要使硅芯片温度传感器达到±0.1°C的精度,还需要大量的表征和微调。 是一只鸟?还是一架飞机? 不,这是一个超级温度计。是的,它们确实存在。需要将未校准的硅芯片温度传感器放入装满硅油的浴缸中,准确加热到 所需的温度,然后使用超级温度计进行测量。这些器件的测量精度可以精确到超过小数点后五位。将传感器内部的保险丝熔 断,以调整温度传感器的增益,从而利用方程y = mx + c将其输出线性化。硅油提供非常均匀的温度,因此可以在一个周期内校准许多器件。 ADT7422在25°C至50°C温度范围内的精度为±0.1°C。这个温度范围以典型的38°C体温为中心,使得ADT7422非常适合用于精准监测生命体征。在工业应用中使用时,我们对ADT7320进行了调整,使其精度达到±0.2°C,但温度范围扩大到-10°C到+85°C。 图2. 安装在0.8 mm厚的PCB上的ADT7422。 但是,硅芯片温度传感器的校准并不是唯一的问题。采用极其精确的基准电压时,裸片上的压力会破坏传感器的精度,以及PCB的热膨胀、引线框架、模塑和裸露焊盘,所有这些都需要考虑。焊接工艺本身也有问题。焊料回流工艺会使零件的温度提高到260°C,导致塑料封装软化,裸片的引线框架变形,这样当零件冷却,塑料变硬时,机械应力会被封存在裸片中。ADI公司的工程师花了好几个月的时间进行细致的实验,最终发现0.8 mm的PCB厚度最为合适,即使在焊接之后,也可以达到±0.1°C的精度。 那么香肠的温度到底有多低? 我将ADT7320连接到一个微控制器和一个LCD显示器上,并编写了几百行C语言代码来初始化传感器和提取数据——可以通过在DIN引脚上连续写入32个1s来轻松初始化这个部分。配置寄存器被设置为使ADT7320以16位精度连续转换。从ADT7320上读取数据之后,至少需要等待240 ms的延迟之后,才会发生下一次转换。为了便于使用非常低端的微控制器,所以我手动编写了SPI。我将ADT7320放在冰箱里大约30分钟,以获取新冰箱的准确温度。图3显示冰箱的温度为–18.83°C。 图3. 冰箱的温度为–18.83°C。 这种精度给我留下了非常深刻的印象,虽然存储食品并不需要达到这种温度精度等级。然后,在英国夏季的某一天,我测量了办公室内的温度。如图4所示,温度为22.87°C。 图4. 办公室的温度为22.87°C。 结论 硅芯片温度传感器已取得长足进步,变得非常精确,能够实现非常高的生命体征监测精度。虽然它们内部的技术都是基于成熟的原理,但要使它们达到亚度精度水平,还是需要付出巨大的努力。即使达到了这种精度水平,机械应力和焊接也很容易抹掉数小时校准所取得的成果。 ADT7320和ADT7422代表了多年来达到亚度级精度温度表征的技术顶峰,即使是在焊接到PCB上之后。 ADT7422 焊接到 PCB 上后,精度符合 ASTM E1112 的临床温度测定规范 3.0 V 下 25°C 至 50°C 时为 ±0.1°C 2.7 V to 3.3 V 下 −20°C 至 +105°C 时为 ±0.25°C 超低温度漂移:0.0073°C 美国国家标准技术研究所 (NIST) 可追溯或等效 上电时 6 ms 的快速首次温度转换 简单的实现方式 不需要温度校准或校正 不需要线性度校正 低功耗 在 1 SPS 模式下 3.0 V 时为 140 μW(典型值) 在关断模式下 3.0 V 时为 6 μW(典型值) 可编程中断 关键过温中断 过温和欠温中断 I2C 兼容接口 符合 RoHS 标准的 16 引脚 4 mm × 4 mm LFCSP 封装 原文转自亚德诺半导体 热门推荐 关于世健 亚太区领先的元器件授权代理商 世健(Excelpoint)是完整解决方案的供应商,为亚洲电子厂商包括原设备生产商(OEM)、原设计生产商(ODM)和电子制造服务提供商(EMS)提供优质的元器件、工程设计及供应链管理服务。 世健是新加坡主板上市公司,拥有超过30年历史。世健中国区总部设于香港,目前在中国拥有十多家分公司和办事处,遍及中国主要大中型城市。凭借专业的研发团队、顶尖的现场应用支持以及丰富的市场经验,世健在中国业内享有领先地位。 免责声明:本文内容由21ic获得授权后发布,版权归原作者所有,本平台仅提供信息存储服务。文章仅代表作者个人观点,不代表本平台立场,如有问题,请联系我们,谢谢!

    时间:2020-12-21 关键词: 芯片 传感器

  • 【世说芯品】办公室有没有人,它一目了然!

    传感器技术作为现代信息技术三大基础之一(其它两个分别为通信技术、计算机技术),在信息技术的发展中举足轻重。而温度传感器被广泛应用于生活、农业生产、科学研究等领域,数量高居各种传感器之首。 传感器分为接触式传感器与非接触式传感器,本期新鲜速递为您带来欧姆龙非接触温度传感器D6T系列的新产品—— D6T-32L-01A 。它支持高温检测,检测温度范围扩大为0~200℃。它具有广角视野,可进行大范围检测。无论检测接线和变压器的异常发热,还是检测办公室或会议室人员在或不在,一款D6T-32L-01A就够了。 此外,欧姆龙备有Raspberry Pi等评估板和示例代码,可轻松测试传感器。快来围观吧! 原文转自欧姆龙电子部件 热门推荐 关于世健 亚太区领先的元器件授权代理商 世健(Excelpoint)是完整解决方案的供应商,为亚洲电子厂商包括原设备生产商(OEM)、原设计生产商(ODM)和电子制造服务提供商(EMS)提供优质的元器件、工程设计及供应链管理服务。 世健是新加坡主板上市公司,拥有超过30年历史。世健中国区总部设于香港,目前在中国拥有十多家分公司和办事处,遍及中国主要大中型城市。凭借专业的研发团队、顶尖的现场应用支持以及丰富的市场经验,世健在中国业内享有领先地位。 免责声明:本文内容由21ic获得授权后发布,版权归原作者所有,本平台仅提供信息存储服务。文章仅代表作者个人观点,不代表本平台立场,如有问题,请联系我们,谢谢!

    时间:2020-12-21 关键词: 欧姆龙 传感器

  • 做个全省一等奖的“枪”,其实很简单!

    -END- 最后,欢迎大家来稿,将自己优秀的项目作品,整理成文档。 2020年电赛分享专栏(点击下方链接跳转阅读) 最 后 关注下方公众号,后台回复【电赛】,送你一份电赛学习资源。 免责声明:本文内容由21ic获得授权后发布,版权归原作者所有,本平台仅提供信息存储服务。文章仅代表作者个人观点,不代表本平台立场,如有问题,请联系我们,谢谢!

    时间:2020-12-20 关键词: 温度计 传感器

  • 你知道新一代硅芯片温度传感器到底有多准确吗?

    点击蓝字进入亚德诺半导体,然后右上角“设为星标”吧~ 电子行业对精度的要求越来越高,温度检测也不例外。目前市面上有许多温度检测解决方案,每一种都有其优缺点。硅芯片温度传感器,线性度相对较高,而且精度远超其他解决方案。但是,硅芯片温度检测领域的最新进展意味着,使用硅芯片解决方案将可以实现高分辨率和高精度。 新冰箱 那时正是2020年3月,英国即将进入封锁状态。全球都在囤积食物,以防超市关门,而未来似乎充满不确定。就在这种时 候,Bramble家的冰箱罢工了。满脑子都回响着Kenny Rogers单曲"露西尔"中的歌词"你怎么选择在这样一个时刻离开我",我们开始在网上搜索新的替代品。 几天后,新冰箱送来了,前面板上有数字温度显示,完全符合Bramble太太的需求。建议的设置温度为-18°C,一个小时后,冰箱达到了所需的温度,可以开始存放食物了。我有点怀疑温度读数的准确性,但只要能够冷冻食物,我对此也不太在意。但问题是:我是一名工程师,有一颗热衷探索的心,在连续几天面对新冰箱毫无变化的数字读数后,我崩溃了。我必须测试一下这件新电器的精度。 温度传感器 工业应用中使用的温度传感器种类繁多,各有其优缺点。鉴于有许多文本详细介绍了各种温度传感器的操作,我不再赘述,只是提供一些总结。 热电偶 热电偶提供了一种低成本、中等精度的高温测量方案。正如Thomas Seebeck在1821年发现的那样,它们基于两个结点之间产生的电压,每个结点都由不同的金属构成,放置于不同温度环境下。对于K型热电偶(由镍铬合金和镍铝金合金制成)来说,它输出约41 μV/°C的电压,可用于测量超过1000°C的温度。但是,塞贝克效应依赖于两个结点之间的温度差,因此,在热端测量相关温度时,冷端必须持续测量已知的温度。讽刺的是,在冷 端需要另一个温度传感器来测量温度, AD8494 这样的器件正好 能够完全解决这个问题。热电偶本身的体积很小,所以热质很低,能够快速响应温度变化。 RTDs 行业广泛使用电阻温度检测器(RTD)来测量中温(

    时间:2020-12-20 关键词: 电子技术 传感器

  • 传感器更智能:人工智能革新健身追踪

    传感器更智能:人工智能革新健身追踪

    · 全球首款用于可穿戴和可听设备的自学习型人工智能传感器 · 独特的自学习和个性化功能,使用户能够通过定制化健身活动轻松训练设备 · 一体化解决方案不仅降低了开发时间、成本和复杂性,最重要的是,还通过自动追踪降低了功耗 · 终端人工智能无需云连接,可降低延迟且提高隐私性 无论是蹲起、仰卧起坐或是甩动壶铃:如今健身运动的种类几乎层出不穷。然而,由于用户的运动风格、设备性能、身高和体力各不相同,许多健身追踪器或智能腕表只能提供非常有限的活动追踪,而且不能可靠地识别活动。为解决这些问题,Bosch Sensortec开发出一款革命性的自学习运动传感器,将人工智能添加至便携式设备——BHI260AP自学习人工智能传感器。 该传感器使可穿戴和耳穿戴设备制造商能够通过传感器中的自学习人工智能软件,提供高度个性化的健身追踪。它能识别和适应各种动作,并学习任何基于重复、循环动作的新健身活动。因此,用户既是培训人员,也是学员。 “自学习人工智能传感器将改变用户与健身设备的互动方式,从单纯的单向方式转变为互动的训练方式。”Bosch Sensortec首席执行官Stefan Finkbeiner博士说,“这种新型传感器结合了Bosch Sensortec在智能运动传感器方面的长期经验,以及我们在创新软件开发领域的强大能力。” 一款软件,四项功能 自学习人工智能软件已搭载一套十五种以上的标准预学习健身活动,使用前无需训练。此外,它还提供学习、个性化、自动追踪和增强四个产品功能。学习模式为用户提供额外选项,可以添加之前不支持的新健身活动,使用户可以根据个人需求定制设备。个性化功能使用户能够根据自己的个人风格调整现有的、预先学习的活动,提高卡路里计算和活动分析的准确性。 通过自动追踪功能,用户可以自动追踪健身活动,无需任何人工干预,并能够随时间推移借助活动类型和计数分析运动强度,对于耐力和力量训练均适用。最后,制造商可以添加新的健身活动,而不必修改软件,同时无需原始数据集。这些新的可转移练习可由教练或明星运动员提供,用户借此能够与他人进行对比,向专家学习或与好友相互切磋。这可增强设备的感知价值,切实帮助厂商实现差异化。 由于人工智能在传感器内部运行,即终端人工智能,因此无需连接到云端,甚至无需智能手机。这样可以保持数据的私密性,既能够持续追踪和分析活动,又无需连接互联网或与手机绑定。终端人工智能还可最大限度降低延迟和功耗,这意味着用户可以在设备上获得快速、实时的反馈并延长充电间隔。 具多种软件选择的一体化解决方案 全新传感器以集成系统级封装(SiP)解决方案的方式提供给制造商,其中包括硬件、软件和嵌入式人工智能,由此可降低开发时间和成本,缩短上市时间。 除了自学习人工智能软件,Bosch Sensortec还为BHI260AP提供了多种软件解决方案。可穿戴设备制造商只需将所需软件加载到传感器上,即可实现针对特定用例的解决方案,包括方向追踪、位置追踪(PDR)和游泳。该传感器可识别四种不同的游泳方式:蝶泳、仰泳、蛙泳和自由泳。由于BHI260AP是一款完全可编程传感器,厂家可以根据用户情况,自行构建定制化软件并嵌入到BHI260AP中,或者上传定制化解决方案。为了保护这些定制化解决方案,防止未经授权的使用,智能可编程传感器提供数字签名。 为了让基于人工智能的可穿戴解决方案的开发更加容易,Bosch Sensortec在提供开发板的同时还提供BHI260AP扩展子板,可通过低能耗蓝牙(BLE)与智能手机进行无线连接。 推出时间 BHI260AP自学习人工智能传感器及相应的拓展子板于Bosch Sensortec经销商处有售。不同的软件包可于Bosch Sensortec网站下载。

    时间:2020-12-17 关键词: 人工智能 健身追踪 传感器

  • 艾迈斯半导体推出新款超微型数字图像传感器

    艾迈斯半导体推出新款超微型数字图像传感器

    · 该数字图像传感器小巧轻便、结构紧凑,可用于VR头盔等对尺寸要求苛刻的可穿戴电子设备中 · 新型表面贴装式NanEye图像传感器其晶圆级集成光学元件面积仅为1mm2,能够集成到任何尺寸受限的应用中以增添可视化功能 · 具有100k像素的高分辨率和深焦距,能够满足VR头盔和其他消费电子设备中人眼追踪所需的图像质量和低功耗要求 · 便捷的数字输出,易于集成到基于微控制器或应用处理器的系统中 中国,2020年12月15日——全球领先的高性能传感器解决方案供应商艾迈斯半导体(ams AG)今日宣布将推出一款超微型的高性能图像传感器——NanEyeC,其具有100k像素的高分辨率,并提供数字视频输出,适用于任何对尺寸和性能都有严苛要求的移动电子设备中,例如虚拟现实(VR)头盔等消费类可穿戴设备。另外,该图像传感器不仅支持各类视觉传感,符合GDPR要求,并可灵活连接到各种接口,且其极低的成本同样适合应用于一次性消费电子产品中。 新型NanEyeC图像传感器采用芯片级封装的微型摄像头模块,面积仅为1mm2,重量约为1g。NanEyeC兼具广角视野和良好的焦深,能够满足一系列新兴视频应用对响应速度和图像质量的要求。在这类视频应用中,摄像头必须足够小到几乎隐藏或安装在极小空间内。具体应用包括: · 虚拟现实(VR)、增强现实(AR)头盔及眼镜中的人眼追踪 · 智能照明和空调等楼宇自动化系统中的人员监测和计数 · 扫地机器人或极小型无人机等机器人设备中的物体检测和避让 · 在玩具和模型火车中提供沉浸式体验 · 胶囊内窥镜或牙科成像工具 艾迈斯半导体NanEyeC产品营销经理Dina Aguiar表示:“由于尺寸小且图像质量高,NanEye产品系列已在医用内窥镜制造商中备受青睐。如今,NanEyeC的消费版本采用紧凑型SGA封装,提供同样出色的质量和性能,适合安装在可穿戴设备或移动设备中空间受限的PCB上。” NanEyeC是一款功能全面的图像传感器,以带有镜头的1mm x 1mm表面贴装模块形式供货。它提供数字图像数据,最大分辨率为320x320像素,在单端接口模式(SEIM)下最大速率可达58帧/秒。 该传感器配备数字LVDS或SEIM接口,可轻松连接任何主机微控制器或应用处理器。此外,该传感器还支持待机模式以降低功耗。 NanEyeC图像传感器样品现已开始供货,此外还可以订购评估套件。

    时间:2020-12-15 关键词: 艾迈斯 数字图像传感器 传感器

  • 高性能标准CMOS传感器应用于3D视觉、感测和度量

    高性能标准CMOS传感器应用于3D视觉、感测和度量

    简述 3D成像技术早在数十年前已经出现,但是民用化产品却只在2000年代才推出市场,那时主流电影企业发布利用高清摄影机拍摄的3D电影。从那时开始,这一应用范围里,不论在速度、精度和3D图像分辨率都有飞跃进展,并且获得从消费性市场到机器视觉工业的广泛应用。 随着工业4.0变革来临,面对诸如复杂的物件辨识和尺寸量度任务,以至人机互动所需要的复杂互动,2D视觉在精度和距离测量方面均出现技术限制,市场对3D视觉的需求因而与日俱增。 3D视觉能提高机器人/机器系统在工业自动化应用的自主性和效率,提供2D视觉不能比拟的高精度质量检测,反向工程和物件度量等关键能力。另一方面,视觉系统导向机器人的应用正在增长中,这一技术需要3D视觉来实现更好的遥距导向、障碍物辨识和精确移动。 3D视觉也能保护需要大量人机互动的工厂工人,在系统级预防和排除危险状况,并通过监控系统,点算工场工人数目并把工人和机器人或物件分辨出来。 3D视觉的能力能够实现更安全、性能更好和更高效的终端用户辅助系统,正在对社会带来影响力。举个例子,3D视觉已成为无人驾驶车辆的先进自动驾驶者辅助系统和人机合作机器人等应用的关键技术。 2D视觉在条形码扫描或光学字体辨识等应用的功用是无可置疑的。它在工厂或仓库应用有不可或缺的角色,而随着区块炼技术的引进和电商市场发展,它在物流中心和运输应用有显着的增长。Teledyne e2v 拥有专为条形码扫描而设计的2D 成像产品,例如是集合高性能和能够实现高可靠性高速扫描的Snappy 传感器系列。 3D图像的生成有好几种技术和科技。主流技术计有: · 立体视觉: 使用两部相机从不同角度对准主体,并使用校准技术把相机和具体深度信息之间的像素信息对齐。这类似于人类脑部目测距离的工作。 · 结构化光线: 把一个已知的光线图案投射到主体上,然后根据图案在主体上的扭曲状况,计算深度信息。 · 激光三角测量:激光三角测量通过将一部相机和一个激光光源配对,实现三维测量。系统根据激光光源和相机之间已知的角度偏距,以三角几何理论量度出激光线的几何抵销(数值与主体的高度成比例)。这是一项基于扫描主体的技术。 · 飞行时间:一个光源与一个图像传感器同步,根据发出脉冲光线和光线反射回馈到传感器的时间计算出距离。 每一种技术都有它的优缺点,所以技术的适用程度取决于应用类型(其中距离范围和深度精度要求是重点)。表一列出了相对不同条件的技术比较。 表 1 3D 成像技术“顶层”比较 虽然3D系统仍然占工业自动化和仓库应用视觉系统的一小部分,现在越来越多基于3D立体视觉、结构光线或激光技术的3D系统正在引进中。这些系统有固定的工作距离,需要大量校准工作以实现特定的侦测范围。而飞行距离系统则能解决这些挑战,并从应用角度提供更高灵活性,不过图像分辨率仍然是大部分这类技术面对的制肘。 Teledyne e2v在机器视觉拥有长远的成功历史,例如是线阵相机和影像传感器,而近期则积极打造用于3D成像的专用平台。这一平台将支持最新的工业应用,包括视觉导引机器人、物流应用自动化无人车辆、工厂监控和安全、手持式扫描仪以及户外应用。Teledyne e2v致力长期提供基于多种3D技术的产品,以满足客户应用的需求。 3D 视觉实现高速准确检测提高产能,表现超越2D 工厂已进入自动化工作,以提高产能和在产品查验和库存的方方面面节省时间和金钱。要优化这些因素,拥有视觉系统的机器需要更高速和以更佳性能工作。 因应这些发展,2D视觉遇上了限制,使得3D视觉被广泛引进,以实施更高精度的质量检验,反向工程或物件量度任务。三角测量技术正在这些应用中获大量使用,鉴于三轴图像要求高分辨率,需要非常高速的的传感器。 图 1 激光三角测量应用范例 自十多年前起, Teledyne e2v已经和3D三角测量的市场领导者一同工作,以开发订制化传感器。去年Teledyne e2v 发布了能配合高速尺寸测量和查检技术挑战的标准传感器,以满足高速生产线的要求。 这一快闪 CMOS传感器系列很好地组合了一个 4,096 x 1,024像素分辨率和一个2,048 x 1,024 像素传感器,二者的帧率分别为1800 fps 和 1500 fps (8 位) ,兼容标准光学格式(APS兼容和 C-Mount),读出速度分别为61.4 Gbps 和 25.6 Gbps。 新型的传感器设计用于为相机生商实现轻松和高性价比的集成解决方案,包括提供一系列片上功能,已达到宽广应用范围以及高灵活性: Ø 高达100dB的高动态范围(HDR)模式,实现对同一影象里的高反光表面和阴暗范围进行测量和查验 Ø 多重取景窗口(Region of Interest,ROI)模式兼顾高测量速度和范围/分辨率 Ø 个别参数提供帧间“热”配置模式有助于实现灵活性和对环境条件的实时适配 Ø 多种曝光触发模式能够完全配合生产线速度 这些传感器能够为工业市场提供以下优势: Ø 以2K或4K分辨率实现市场最高速率,提高产能 Ø 高性价比系统: Flash产品系列提供高性价比(市场最佳Gbps/售价比率) Ø 允许对实时环境条件和生产线速度作出适应,实现高灵活性应用 3D 视觉提高工厂自主性和效率,性能超越2D 为了改进工厂自动化的自主性和效率,无人操作机器人的应用正在不断增加。随着工厂和仓库自动化程度越来越高,车间出现了人机密集工作,因而防止事故和提高安全度成为至关重要的任务。 在这些日益多变的工作环境里,飞行时间(Time-of-Flight,ToF)系统成为理想的解决方案,因为它们拥有实时3D信息和决策能力,以及能够在快速移动的场景中侦测出物件或人员。 飞行时间技术可分为两大类:直接飞行时间和间接飞行时间。 直接飞行时间是指系统通过直接计算光线从物件反射的时间量度出距离。 而间接飞行时间则是系统通过计算光波发射到物件以及从对像反射的相位差异而得出距离,从而建立3D图。 图2 直接飞行时间和间接飞行时间的优缺点比较 间接飞行时间 – 相移 优点 · 全速(多相像素) · 背景去除,兼容户外环境 · 低软件复杂性 缺点 · 混叠 直接飞行时间 – 脉冲重建 优点 · 无混叠 · 无错误距离测量(不受雾水、尘埃、多路反光影响) 缺点 · 严苛的速度要求(光脉冲速度以纳秒计算) · 相对高的计算复杂性 Teledyne e2v提供采用订制化传感器的直接飞行时间系统,以及使用完整标准产品的间接飞行时间系统。 Teledyne e2v 在飞行时间技术和解决方案上有超过10年的经验,并以在用于自动化、机器人、汽车和监控工业专有传感器方面的成功范例为基础,实现创新飞行时间像素的强大能力。 我们的标准飞行时间传感器通过以下特点,对应客户需求: Ø 高空间分辨率,实现大视场范围和高角度分辨率 Ø 快速实时无运动模糊3D测定,在全分辨率下实现超过30fps深度图 Ø 提供近、中、远距离侦测和管理 Ø 能在任何环境条件实现超高可靠度测距:具有在环境光条件下的出色高精度和强大功能,以及多系统工作 飞行时间技术处理复杂环境工作 相较其它3D技术,飞行时间具有快速、简单、低成本,以及在中至远距离提供出色的3D性能的特点。 再者,正如上文提及,飞行时间技术具有高灵活性 – 由于它无需按设定校准(如工厂校准),因而可以固定在活动机器人上。系统也可以适应任何工作设定,使得飞行时间系统很好的配合复杂的环境和条件工作。 以下是一些飞行时间在工厂或仓库应用的的最适用范例: 图 3 飞行时间应用范例 Ø 量度箱子或包装的外形尺寸和体积:飞行时间系像系统能够量度箱子或包装的尺寸和体积,以便于最有效装盘或集运(优化装箱和货车载荷)或提高产线效率 Ø 用于智能高效仓存管理的货件识别:相较于2D传统成像处理系统,飞行时间成像系统能够以更短的时间检测货件或包装尺寸 Ø 抓取与放置:飞行时间系统检测和识别合适的物件进行抓取,并放置到合适的位置,相较使用2D传统成像处理系统,可实现更高准确性和更短时间。 与市场现有产品相比, Bora传感器(Teledyne e2v去年发布产品)为需要为固定物件进行分析的应用提供独特的优势。这一款传感器具有1.3MP高分辨率,能够以2D和3D撷取具有宽广视场的大面积现场,实现高性价比的优化系统。我司所有飞行时间传感器均设计用于高灵活性应用,可适应不同的工作条件并提供具有深度图的实时3D影像撷取,并在全分辨率下以四相工作实现超过30fps的高速度。 Bora传感器的功能亮点: Ø 创新10µm 像素设计 Ø 1,280 x 1,024 像素空间分辨率 Ø 卓越的灵敏度和独有的片上门控全局快门模式,实现最快42ns 门控时间 飞行时间系统助力机器人在工厂环境以及其它应用中无人操控安全工作,比其它3D技术提供更多优势 图4 机器人导向应用范例 今日的导向系统大多使用传统激光雷达(Lidar)扫描仪和侦测物件,但由于它们有一些缺点,使得有越来越多使用如非直接飞行时间等其它技术的解决方案。相较于传统激光雷达(Lidar)扫描仪,非直接飞行时间系统能提供实时影像信息,并有快速响应时间和无运动模糊的特点。由于它们不含机械部件,因而也有性能更强大、紧凑尺寸的特点。而固态设计更低功耗和更少计算的特点则可实现低成本。 表 2. 传统Lidar 与非直接飞行时间“顶层”比较 在上述的应用中,飞行时间系统能解决不少挑战。系统需要处理从10米起的短、中、长距离测量,速度也要足够的快以避免产生瑕疵(现在市场上大部分飞行时间解决方案均集中于最大5-6米的短距踓)。另外,系统有可能需要在不同光线变化的条件下工作,例如机器人在工厂或仓库到处移动工作,但不会对同一区域内的其它机器人构成障碍。 2020年7月, Teledyne e2v 发布了 Hydra3D传感器,它是市场同级最佳飞行时间传感器,它的创新的像素和高度灵活配置,实现非常高的动态范围,为应用提供直观技术,以完美应付各种工作条件。Hydra3D 具有832 x 600像素分辨率,10µm三内存节点像素,允许最高3D性能水平,包括高深度分辨率,高速度和灵活工作条件。 Hydra3D 的创新多内存节点像素能够提供重建3D图像所需的三个相位,有助于在快速移动场景中撷取无运动模糊的精准3D信息。 三内存节点像素提供在单帧中建构3D图所需的多相位信息撷取和存储能力,无需像其它非直接飞行时间技术般使用多帧技术。这一技术在快速移动场景应用避免任何运动模糊是非常强大的功能。这类似于2D视觉技术中全局快门和卷闸快门的差异。 三内存节点像素能够以单个光脉冲撷取所有相位,实现光能优化使用。在下图的应用实例中,帧率保持不变,使得平均功耗大大减小。不过光能取决于高帧率或高精度 (配合多重捕获)。 图 5 单内存节点与三内存节点比较图 Hydra3D 传感器的其它优势包括配置灵活性和多重片上功能。例如强大的片上高动态范围(HDR)功能配合高帧率和灵活配置,允许用户对距离范围、物件反光度、帧率等进行权衡,以及面向环境光的强大效能。而用于强大的多重飞行时间系统工作的独特片上功能则让异步系统同步工作而不互相干扰。 Hydra3D 传感器的主要特征如下: CCD 年代的时间飞行 时间飞行的影象处理是相较传统2D视觉系统更复杂的技术。它涉及光学和照明系统,取决于多个参数(如传感器或视场、工厂校准、专有传感器配置) 以便于完全配合应用需求。 我们经常把时间飞行传感器和CCD传感器比较,因为复杂的设定需要在系统级投放大量力量以集成传感器,应用设定的控制因而 成为关键因素。 基于我们在飞行时间ToF CMOS传感器的专门技术以及与客户的紧密工作,Teledyne e2v获得关于飞行时间系统的原生挑战的深厚经验。为了帮助客户加快上市时间和获得适合应用要求的最佳飞行时间系统,我们提供从CMOS影像传感器到订制相机模式等一系列技术解决方案,涵盖完整系统到系统集成支持。这包括了一个使用我们的评估平台的参考设计,照明和光学评估,肉眼安全考虑,建模和仿真、算法和校准。 图 6 Teledyne-e2v 的飞行时间技术和能力可达到系统级 总结 随着工厂和物流仓库进入自动化年代,带动了高效无人操作工业系统的需求,特别是用于导向机器人和机器(用于物件辨识,导向,高速和精准度)的3D视觉技术。市场上存在多种3D技术,每种各有优缺点和配合技术,大部分取决于应用需求。所有的这些技术都需要具有精密功能的高效传感器。 Teledyne e2v拥有与市场领先厂商合作的成功案例,并提供包括3D视觉的广泛独有解决方案系列,以服务诸如工厂自动化、物流和测量应用。我们在高性能CMOS影像传感器的独有技术(集成先进像素和独特功能) 结合超过10年的在飞行时间系统的具体经验,助力我们帮助客户解决3D视觉方面的种种挑战。

    时间:2020-12-15 关键词: CMOS 3D 传感器

  • 浅析电容式触摸感应原理与类型

    所有的电容式触摸的核心,都是一组与电场相互作用的导体。 人体组织的皮肤是一种有损电解质,相当于导电电极,在简单的平行片电容中间隔着一层电介质,该系统中的大部分能量聚集在电容器极板之间,少许的能量会溢出到电容器极板以外的区域,当手指放在电容触摸系统时,相当于放置于能量溢出区域(称为:边缘场),并将增加该电容系统的导电表面积。 电容感应的方法分为两种:自电容感应、互电容感应技术—— 自电容感应技术 自电容使用一个引脚,并测量该引脚和电源地之间的电容。即:驱动与传感器相连的引脚上的电流,由于将手指放在传感器上,其系统的电容会增加,因此其电压也会增加,实测电压的变化即可检测是否有手指进行触摸。这种技术一般用于单点触摸或滑条。 互电容感应 互电容感应技术使用两个电容,一个为发送电极、一个为接收电极,TX引脚提供数字电压,并测量RX引脚上所接收到的电荷,在RX电极上接收到的电荷与两个电极间的互电容成正比,当TX和RX电极间放置手指时,互电容降低,因此RX电极上接收到的电荷也会降低。由此通过检测RX电极上的电荷检测触摸/无触摸状态。 根据传感器感应的维度,大致可以分为:按键传感器(0维)、滑条传感器(1维)、触摸板传感器(2维)、接近感应传感器(3维) 零维传感器 零维传感器在白色家电、照明控制等领域有众多的应用,其输出两种状态:有手指触摸、无手指触摸,如通过一根走线连接到控制器引脚的简单按键。 当需要大量按键时,如计算器的键盘等,可以将电容传感器排列成一个矩阵。 一维传感器 一维传感器也称滑条传感器,适用于需要渐进式调节的控制应用,如照明调光、音量控制、图示均衡器等,一个滑条传感器由一系列称为段的电容传感器构成,某一个段的动作会导致邻近其他传感器的部分动作,通过插值算法的中心位置计算方式可以使触摸位置分辨率大于滑条段数量。 线性滑条,每个IO引脚连接一个滑条段。 双工滑条,每个IO引脚连接两个不同的滑条段。 辐射滑条,这种类型的滑条具备连续性,没有起点或终点。 两维传感器 如触摸屏和触控板,通过按X和Y模式设置的线性滑条,可以确定手指的位置。 三维传感器 接近感应传感器在手或其他导体靠近的时候就能检测到,实现接近感应的一种方法是围着用户界面铺上一条长走线,该走线可在大范围内感应电容的变化,由此使得系统对用户的触摸感应显得更加快速。 来源:硬件大熊,作者:雕塑者 版权归原作者所有,如有侵权,请联系删除。 免责声明:本文内容由21ic获得授权后发布,版权归原作者所有,本平台仅提供信息存储服务。文章仅代表作者个人观点,不代表本平台立场,如有问题,请联系我们,谢谢!

    时间:2020-12-15 关键词: 电容 传感器

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