集成化智能化，MEMS傳感器前景廣闊

隨著我國汽車電子、新型數(shù)字消費(fèi)電子和醫(yī)療電子等產(chǎn)業(yè)的快速發(fā)展，國內(nèi)市場(chǎng)對(duì)傳感器的需求呈現(xiàn)出快速增長的態(tài)勢(shì)。據(jù)中國電子信息產(chǎn)業(yè)發(fā)展研究院預(yù)測(cè)，未來五年國內(nèi)傳感器市場(chǎng)年復(fù)合增長率將超30%。汽車、物流、礦業(yè)探勘、煤礦安監(jiān)、安防、RFID標(biāo)簽卡領(lǐng)域的傳感器市場(chǎng)增長較快。總體來看，中國傳感器市場(chǎng)前景廣闊。

　　在此背景下，以MEMS為代表的智能傳感器技術(shù)得到了快速的發(fā)展。與傳統(tǒng)的傳感器技術(shù)相比，MEMS體積小、重量輕、成本低、能耗低、可靠性高、易于批量生產(chǎn)、智能化高。現(xiàn)在正處于高速發(fā)展期。而作為微機(jī)械IC行業(yè)的先鋒，ADI公司20多年來一直都是MEMS創(chuàng)新產(chǎn)品的領(lǐng)導(dǎo)者，不僅提供全面的慣性檢測(cè)解決方案，包括iMEMS加速度計(jì)和陀螺儀、iSensor? 智能傳感器以及慣性測(cè)量單元（IMU）；同時(shí)MEMS技術(shù)還簡(jiǎn)化了運(yùn)動(dòng)檢測(cè)在工業(yè)、醫(yī)療、消費(fèi)電子、通信和汽車等眾多領(lǐng)域中的應(yīng)用，深受全球的市場(chǎng)領(lǐng)先公司歡迎。

　　MEMS芯片結(jié)構(gòu)，檢測(cè)加速度和旋轉(zhuǎn)

　　ADI微機(jī)械產(chǎn)品線高級(jí)應(yīng)用工程師趙延輝表示，眾多新興機(jī)遇的涌現(xiàn)客觀上促進(jìn)MEMS技術(shù)的創(chuàng)新。技術(shù)發(fā)展的主要趨勢(shì)為：強(qiáng)調(diào)MEMS的系統(tǒng)性和傳感器、處理與識(shí)別的協(xié)調(diào)發(fā)展，突破傳感器同信息處理與識(shí)別技術(shù)與系統(tǒng)的研究、開發(fā)、生產(chǎn)、應(yīng)用和改進(jìn)分離的體制，按照信息論與系統(tǒng)論，應(yīng)用工程的方法，同計(jì)算機(jī)技術(shù)和通訊技術(shù)協(xié)同發(fā)展。

　　趙延輝 ADI微機(jī)械產(chǎn)品線高級(jí)應(yīng)用工程師

　　MEMS技術(shù)在未來的發(fā)展主要表現(xiàn)在以下幾個(gè)方面：第一，微型化的同時(shí)降低功耗。將會(huì)出現(xiàn)微米甚至納米級(jí)別的微型器件，同時(shí)降低功耗；第二，微型化的同時(shí)提高精度，將MEMS加速度計(jì)做到石英加速度計(jì)的噪聲特性，保證MEMS陀螺儀小體積的同時(shí)獲得光纖陀螺儀的零偏穩(wěn)定性，且可提供遠(yuǎn)優(yōu)于光纖陀螺儀的抗沖擊特性；第三，集成化及智能化趨勢(shì)，即MEMS與IC的集成制造技術(shù)及多參量MEMS傳感器的集成制造技術(shù)得到發(fā)展，以及在集成化基礎(chǔ)上使得信號(hào)檢測(cè)具有一定的自動(dòng)化。這些趨勢(shì)要求半導(dǎo)體廠商提供更高精度、穩(wěn)定性更好、更智能的高集成度MEMS傳感器模塊。基于此，ADI繼續(xù)將重點(diǎn)放在開發(fā)MEMS傳感器的核心技術(shù)，以提供最好的工業(yè)級(jí)加速度計(jì)和陀螺儀。同時(shí)，ADI還將繼續(xù)提供更多高集成度的MEMS傳感器，以適應(yīng)不同市場(chǎng)的需求。

　　在具體應(yīng)用領(lǐng)域，趙延輝介紹到，ADI可以針對(duì)不同的運(yùn)動(dòng)監(jiān)測(cè)，提供完整的信號(hào)鏈解決方案。比如振動(dòng)監(jiān)測(cè)，一般需要三軸加速度傳感器，而后用ADC采樣加速度數(shù)據(jù)，再用CPU對(duì)加速度數(shù)據(jù)做FFT處理，以分析振動(dòng)頻率，而這些功能都可以用我們一顆芯片如ADIS16228實(shí)現(xiàn)。再比如導(dǎo)航應(yīng)用，一般需要三軸的加速度計(jì)來測(cè)量速度和位移，三軸的陀螺儀來測(cè)量航向角，俯仰角，滾轉(zhuǎn)角的變化，三軸的磁力計(jì)來測(cè)量初始方位，一個(gè)氣壓計(jì)來測(cè)量高度變化，傳統(tǒng)的解決方案是需要用戶自己搭建正交系統(tǒng)，而后再做傳感器調(diào)理，補(bǔ)償，校準(zhǔn)等工作。現(xiàn)在只需要用ADI的十自由度IMU如ADIS16480即可實(shí)現(xiàn)單芯片的解決方案。

　　ADIS16480：10自由度高精度MEMS IMU

　　同時(shí)，ADI的MEMS產(chǎn)品不只是關(guān)注基本運(yùn)動(dòng)檢測(cè)或新穎的功能，更關(guān)注至關(guān)重要的系統(tǒng)性能參數(shù)，安全和可靠性，以及在極端環(huán)境下的芯片性能。比如我們新一代的四核陀螺儀ADXRS453， ADXRS646等，可以提供出色的振動(dòng)抑制特性，在有外界振動(dòng)干擾的情況下依然可以保證精度輸出。再比如我們的雙軸加速度計(jì)ADXL206，在高溫175°C的環(huán)境下，依然可以保持靈敏度，噪聲和零點(diǎn)精度等關(guān)鍵性能。