内行看门道,你知道这些酷酷的应用是怎么实现的吗?
来源:亚德诺半导体发布时间:2022-09-271044浏览
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针对类似上述新兴市场,ADI推出了车规级(满足AEC-Q100)的加速度计传感器ADXL314,量程为200g,属于high-g的大量程。





这里同样是ADXL314可以大显身手的应用场景。值得一提的是,ADXL314的工作温度可拓展到-40到+125℃的温度范围(一般的车规要求是到105℃),这是因为很多胎压监测的场景温度可能会超过105℃,ADXL314完全满足有些客户提出的到125℃的温度环境需求。
基于状态的监控(CbM)是一种有效的预测性维护策略,可用于建立趋势、预测故障、计算资产的使用寿命,以及提高制造工厂的安全性。然而,问题来了,里面的关键数据入口传感器如何选?
最常用的传感器是压电加速度计,因为这类传感器具有良好的线性度、SNR、高温工作性能和宽带宽。然而,压电加速度计在DC范围下的性能欠佳,因此在较低频率至DC范围内可能会出现大量故障,尤其是在风力涡轮机和类似的低RPM应用中。
MEMS加速度计具有更高的集成度,功能也更为丰富,支持自检、峰值加速、频谱报警、FFT和数据存储,抗冲击性能高达10000g,具有直流响应能力,并且尺寸更小、重量更轻。例如ADXL354/ADXL355和ADXL356/ADXL357还具有超低的噪声和出色的温度稳定性,非常适合状态监控应用。
但是客户的需求是多样的:“对我们来说监测振动不太关心长期零点是不是那么地精准,能不能把产品做一些成本优化?”因此,更具成本优势的设备状态监测,哪款传感器才是最佳选择?

ADXL359是一款低噪声、低漂移、低功耗的3轴MEMS加速度计,完全满足CBM应用在ISO10816、ISO20816标准下振动分析对量程(高达40g)、带宽(1000Hz)和噪声密度(80µg/√Hz)的主要指标要求,较高频率下的低噪声非常适合无线状态监控应用,并且ADXL359对CbM进行了成本优化。
随着自动驾驶、自动导航小车(AGV)、智能机器人等应用增长,惯性测量单元 (IMU)传感器应用也越来越广泛。IMU是以多轴方式组合精密陀螺仪、加速度计、磁力计和压力传感器的系统集成化产品,通常是集成化的产品出现,例如ADIS16480 iSensor®器件就内置一个三轴陀螺仪、一个三轴加速度计、三轴磁力计、压力传感器和一个扩展卡尔曼滤波器(EKF)。
但这种集成化的方案优势也一样可能满足不了一些个性化的客户需求,例如可能会觉得IMU体积太大了,或者接口等原因希望加速度计与陀螺是分开独立设计。这个时候加速度计的选择就很关键,应该如何选?需要注意哪些参数?


ADXL359系列产品针对IMU应用做了特别的成本优化,无论是农业拖拉机还是AGV或者是在路上跑的车,只要过减速带都一样会在所难免地碰到振动的场景,ADXL359很好地解决了这一问题,提供了非常好的振动整流误差性能,在振动的情况下依然能捕捉姿态或者位置。
双碳理念的深入,越来越多领域对功耗异常敏感。而有一个领域对低功耗就堪称极致的追求,那便是人体植入医疗电子设备,例如心脏起搏器等。起搏器都是在做手术时植入到人体里面去的,传统偏低端的起搏器可能还没有运动传感的功能,它只是给心跳每分钟40以下的人去佩戴以加快搏血频率。但既使是戴起搏器的人也有运动的需求,可能也需要赶飞机或是爬楼梯,这种情况下心跳频率自然而然会加高。如果没有检测出到底是处在什么样的状态下,起搏器只是在人为地加高频率,戴起搏器的人就不会很舒服。
高端的起搏器里面就会集成MEMS传感器,检测使用者运动状态控制它的搏血频率。佩戴起搏器的病人每隔10年、5年开一次刀,就是因为起搏器电池没电了。对病人来说,如果某款起搏器通过集成MEMS传感器,能节省10纳安,让你多用一年再开刀,你会选择哪个?


全新一代超低功耗MEMS加速度计ADXL367便是最新加速度计的低功耗标杆产品——唤醒模式下运动检测功耗为200nW,测量模式下功耗为970nW。此外,电源电压低至1.1V,采用单节电池即可运行,无需外部升压转换器,而自带的丰富的数字特性(如单击和双击、坠落检测、活动检测等),减少了对主机微处理器的计算需求,并进一步降低了系统功耗。

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