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MEMS制程助阵 红外温度传感器进驻便携式装置

由于MEMS传感器可开发的应用众多,因此遍布于工业、汽车、消费性电子、医疗电子等各式领域中。为使MEMS传感器进一步扩大应用范围,相关业者无不绞尽脑汁推出体积更小、更高整合度与高效能的产品。
关键词: MEMS 传感器 ADI 德州仪器
时间:2011-09-13 01:25 来源:物联网在线 作者:新通讯 点击:

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  由于MEMS 传感器可开发的应用众多,因此遍布于工业、汽车、消费性电子、医疗电子等各式领域中。为使MEMS 传感器进一步扩大应用范围,相关业者无不绞尽脑汁推出体积更小、更高整合度与高效能的产品。

  目前许多应用中皆可看到微机电系统(MEMS)传感器的踪迹,但凡手机、平板装置(Tablet Device)和游戏机等消费性电子导入的加速度计与陀螺仪;车用市场的胎压传感器;医疗电子中的压力、温度传感器,以及工业应用所需的各式MEMS传感器组件等,MEMS正以排山倒海的气势跨进各个市场,促使产品供货商不断在产品与技术上推陈出新,以期可更符合各种应用市场的要求。

  MEMS制程助阵 红外线温度传感器进驻可携式装置

  装置运作时产生的热能,将导致系统损坏或效能不佳等负面影响,因此有效侦测便携式装置的热能,已成为各家业者关注焦点。由于过去红外线(IR)温度传感器体积过大的限制,使该组件仅能用于工业应用,有鉴于此,德州仪器(TI)透过MEMS制程技术,成功缩小红外线温度传感器尺寸,为智能型手机、平板装置及笔记型计算机等便携式消费性电子产品实现非接触式温度量测功能。

  

1 右起为德州仪器音讯影像产品策略性解决方案经理郭严文、音讯影像产品表面温度、电流感测暨Gamma缓冲产品营销经理Daniel Mar
德州仪器音讯影像产品策略性解决方案经理郭严文(1)表示,传统红外线温度传感器体积较大,因此仅能用于对组件尺寸要求宽松的应用产品,如工业、汽车,但随着智能型手机、平板装置与笔记型计算机处理器朝多核心发展,工作效能不断增加,势将产生较以往更大的热能,所以对于温度传感器的需求亦逐步升温,而德州仪器新一代MEMS红外线温度传感器TMP006,除了尺寸可较过去热电堆(Thermopile)传感器缩小95%外,相较于竞争对手,新产品可减少90%功耗,可满足便携式装置的种种严苛要求。

  另一方面,传统温度传感器系黏在系统外壳,只能根据系统温度粗估外壳温度,无法达到精准量测温度的目的,且将遭遇系统组装的麻烦。郭严文指出,随着红外线传感器体积的进一步缩小,德州仪器可将单芯片红外线MEMS温度传感器焊接在印刷电路板(PCB)上,再经由电压感测表面温度,不仅可解决后续组装制程的问题,还可将传感器设置在靠近系统最热位置,提升温度量测的准确度。

  新的单芯片温度传感器组件在1.6毫米(mm)×1.6毫米的尺寸中,整合包括MEMS热电堆传感器、讯号调节功能、16位模拟数字转换器(ADC)、局部温度传感器(Local Temperature Sensor)及各种电压参考,可谓麻雀虽小五脏俱全。德州仪器音讯影像产品表面温度、电流感测暨Gamma缓冲产品营销经理Daniel Mar(1)指出,目前已有众多消费性电子知名品牌商表示对德州仪器单芯片红外线MEMS温度传感器的高度兴趣,并计划采用。

  提升耐温/精准度 ADI强化MEMS工业应用

  工工业领域与汽车应用中,MEMS组件的效能与精准度最被要求,深耕MEMS组件开发的ADI推出保证高达175℃的双轴加速度计,以及十自由度(DoF)MEMS iSensor惯性量测单元(IMU),而上述产品皆采用ADIiMEMS技术,进一步突破尺寸限制,有助开拓更多应用市场。

2 ADI MEMS传感器技术事业群亚洲区营销经理吴彦彬表示,中国大陆十二五计划中所扶植的石油产业,将有助提升ADXL206在大量的原油探勘市场的需求。
  ADIMEMS传感器技术事业群亚洲区营销经理吴彦彬(2)表示,一般而言,在环境温度越高的状况下,加速度计的性能将随之瓦解,而ADI最新的iMEMS双轴加速度计ADXL 206可提供-40175℃的工作温度,面对高温工作环境也可维持较佳的总体稳定性,因此适用于地质井、油井探勘等工具与其它高温的工业应用领域。

  另一方面,紧急状况先遣急救员、无人汽车、以及精密的自主型仪器往往须要结合多重传感器,以便对办公大楼、仓库、隧道、洞穴、矿坑与其它无法使用全球卫星定位系统(GPS)环境的位置进行精确追踪,促使高精准度的十自由度IMU需求水涨船高。

  吴彦彬指出,现阶段十自由度IMU体积相当庞大,且拥有较少的工厂校正,不符合性价比需求。ADI整合三轴陀螺仪、三轴加速度计、三轴磁力计及压力传感器的单芯片解决方案,具备较低的系统价格,再加上IMU的敏感度、偏压、校准与温度皆经工厂校正,因此每个传感器都具有个别的动态补偿公式,藉此最大化传感器量测的精准度,可说是业界最具性价比的产品。(庄惠雯

(责任编辑:zxh007)
 

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