傳感器創(chuàng)新涵蓋了廣泛的解決方案

上海自動化儀表四廠為響應(yīng)對高性能和集成解決方案的需求，傳感器制造商繼續(xù)努力。隨著物聯(lián)網(wǎng)和智能邊緣應(yīng)用的激增，傳感器正朝著更小，低功耗的設(shè)計方向發(fā)展，以滿足這些系統(tǒng)的新要求。

傳感器通常是嵌入式系統(tǒng)設(shè)計的默默無聞的英雄，它們承擔(dān)著與真實模擬世界進(jìn)行接口的關(guān)鍵工作。隨著物聯(lián)網(wǎng)（IoT）現(xiàn)象的興起，傳感器創(chuàng)新必須與時俱進(jìn)。結(jié)果，傳感器和傳感器接口設(shè)備的制造商一直在努力開發(fā)高度集成的高性能設(shè)備。

由于它們習(xí)慣于與模擬世界緊密合作，因此微控制器（MCU）和模擬IC供應(yīng)商成為過去12個月中許多傳感器技術(shù)和產(chǎn)品開發(fā)的領(lǐng)導(dǎo)者。盡管傳感器的主題范圍太短，無法撰寫一篇文章，但非常新的新型傳感器產(chǎn)品快照涵蓋了多種類型，包括醫(yī)療保健傳感器，溫度傳感器，MEMS加速度傳感器，電流傳感器，毫米波傳感器等。

智能手機(jī)設(shè)計大勝3月，Maxim Integrated宣布其MAX30101心率傳感器已集成到Fujitsu ConnectedTechnologies 的Raku Raku智能手機(jī)F-01L 中。測量心率和睡眠模式的智能手機(jī)可用于計步器等應(yīng)用。借助MAX30101，智能手機(jī)還可以測量壓力水平和動脈老化。Raku Raku智能手機(jī)F-01L深受老年人歡迎，其設(shè)計使即使是初次使用智能手機(jī)的人也可以舒適地使用它。

使用設(shè)計的MAX30101心率傳感器，Raku Raku智能手機(jī)F-01L不僅可以測量心率和睡眠模式，還可以測量壓力水平和動脈衰老。

MAX30101能夠使用Fujitsu Connected Technologies生產(chǎn)的復(fù)雜算法精確測量生命體征。通過集成各種功能，該模塊提供了完整的系統(tǒng)解決方案，以簡化移動和可穿戴設(shè)備的設(shè)計過程。傳感器使用單個1.8 V電源和用于內(nèi)部LED的單獨5V電源供電。可以通過具有接近零待機(jī)電流的軟件關(guān)閉該模塊，從而使電源軌始終保持通電狀態(tài)。通過標(biāo)準(zhǔn)的I 2 C兼容接口進(jìn)行通信，并且在-40°C至+ 85°C的溫度范圍內(nèi)工作。該器件采用纖巧（5.6毫米×3.3毫米×1.55毫米）的14引腳光學(xué)模塊，可提供低于1 mW的極低功耗和超低關(guān)斷電流（典型值為0.7μA）。由于集成了內(nèi)部LED，光電探測器，光學(xué)元件和具有環(huán)境光抑制功能的低噪聲電子設(shè)備，因此該設(shè)備易于實現(xiàn)。

物聯(lián)網(wǎng)

的溫度傳感器物聯(lián)網(wǎng)正在推動傳感器制造商重新考慮其許多方法。例如，溫度測量對于許多物聯(lián)網(wǎng)實施的功能至關(guān)重要，因此開發(fā)人員必須集成溫度傳感器，以降低功耗和降低應(yīng)用中的系統(tǒng)電壓。為了滿足這些需求，去年10月，MicrochipTechnology推出了五個新的1.8 V溫度傳感器，包括它聲稱的業(yè)界非常小的具有標(biāo)準(zhǔn)引線間距的五通道溫度傳感器。EMC181x溫度傳感器系列還引入了系統(tǒng)溫度變化率報告功能，該功能可提供有關(guān)系統(tǒng)溫度如何波動的高級警告。

EMC181x溫度傳感器系列提供溫度變化率報告，該功能可提供有關(guān)系統(tǒng)溫度如何波動的高級警告。使用單個集成溫度傳感器監(jiān)控多個位置的溫度，可降低電路板的復(fù)雜性并簡化設(shè)計。EMC181x溫度傳感器系列提供1.8 V操作的各種遠(yuǎn)程通道，以滿足2到5個通道的不同設(shè)計需求。該系列非常適合從3.3 V系統(tǒng)遷移到較低電壓軌的應(yīng)用，例如電池供電的IoT應(yīng)用，個人計算設(shè)備，F(xiàn)PGA和GPU。

EMC181x系列在寄存器和電壓方面均與Microchip的3.3 V EMC14xx溫度傳感器兼容，從而可以測試并實現(xiàn)向1.8 V的移植。利用8引腳2×2 mm占位面積的三通道傳感器和10引腳2 mm×2.5 mm占位面積的10通道，這些傳感器還可以減少遠(yuǎn)程溫度監(jiān)控所需的設(shè)備數(shù)量。

具有測量系統(tǒng)溫度變化率的能力，EMC181x器件提供二維溫度感測。除了報告常規(guī)溫度外，該功能還向客戶通知系統(tǒng)中的溫度變化率，并共享有助于更好地調(diào)節(jié)應(yīng)用程序的數(shù)據(jù)。該系統(tǒng)非常適合閉環(huán)控制回路系統(tǒng)和其他優(yōu)先考慮較低電壓軌的應(yīng)用，它可以提早通知溫度升高或降低，以防止?jié)撛诘南到y(tǒng)故障。

組合的傳感器功能

當(dāng)今的芯片集成水平使許多功能可以在單個設(shè)備上組合，而傳感器也正在風(fēng)起云涌。在這些方面的一個例子中，意法半導(dǎo)體（ST）于4月發(fā)布了其LIS2DTW12器件，該器件在單個裸片上結(jié)合了MEMS 3軸加速度計和溫度傳感器，用于空間受限且對電池敏感的探測器，例如運(yùn)輸跟蹤器，可穿戴設(shè)備和IoT端點。0.8°C的感測精度可提供與獨立標(biāo)準(zhǔn)溫度傳感器相當(dāng)?shù)木取?/span>

LIS2DTW12在單個裸片上結(jié)合了MEMS 3軸加速度計和溫度傳感器，用于空間受限且對電池敏感的探測器，例如運(yùn)輸跟蹤器，可穿戴設(shè)備和IoT終端。

除了增強(qiáng)的溫度補(bǔ)償功能外，加速度傳感器還利用65種不同的用戶模式的靈活性提供了靈活性，從而使開發(fā)人員能夠優(yōu)化功耗和噪聲以滿足特定應(yīng)用的需求。它具有用戶可選的滿量程范圍，非常大±16 g，并以1.6 Hz至1600 Hz的輸出數(shù)據(jù)速率測量加速度。

ST表示，該器件的封裝高度僅為0.7毫米，比其他組合傳感器低約30％。LIS2DTW12允許額外的電池容量以延長運(yùn)行時間。省電功能使設(shè)備在兩次充電之間走得更遠(yuǎn)。其中包括50 nA的掉電模式，低至1 μA以下的多種工作模式，用于處理加速度計信號的專用內(nèi)部引擎以及大型32級FIFO，以減少來自主控制器的干預(yù)。

LIS2DTW12通過高速I 2 C / SPI端口提供16位加速度計數(shù)據(jù)和12位溫度數(shù)據(jù)，并允許按需進(jìn)行單個數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換。運(yùn)動引擎執(zhí)行自由落體和喚醒檢測，單次/兩次輕擊識別，活動/不活動，靜止/運(yùn)動檢測，縱向/橫向檢測以及6D / 4D方向。ST還內(nèi)置了自檢功能，以驗證傳感器是否正常工作。LIS2DTW12的額定溫度范圍為-40°C至+ 85°C，采用2.0mm×2.0mm×0.7mm超薄LGA-12塑料焊盤柵格陣列封裝。

電流傳感器

傳感器技術(shù)創(chuàng)新的一個領(lǐng)域是電流傳感，這是工業(yè)控制系統(tǒng)中的一項重要技術(shù)。就其本身而言，2月，ACEINNA宣布了其用于工業(yè)和電源應(yīng)用的±5 A，±20 A和±50 A電流傳感器MCx1101系列。該公司稱該系列為市場上非常好款基于AMR的高精度，寬帶寬電流傳感器。ACEINNA說，盡管市場上還有其他基于AMR的電流感測解決方案，但它們需要大量集成才能使其正常工作。MCx1101設(shè)備即插即用。

MCx1101是完全集成的雙向電流傳感器，具有很高的DC精度和動態(tài)范圍。±20 A版本的典型精度為±0.6％，并保證在85°C時達(dá)到±2.0％（非常大值）的精度。

MCx1101是完全集成的雙向電流傳感器，具有很高的DC精度和動態(tài)范圍。例如，±20 A版本的典型精度為±0.6％，并保證在85°C時達(dá)到±2.0％（非常大值）的精度。這些電流傳感器還保證在整個溫度范圍內(nèi)具有±60 mA的偏移量，或FSR（非常大值）的±0.3％，這意味著在大約10：1的電流范圍內(nèi)可以實現(xiàn)高精度。與kao_qian的基于霍爾傳感器的設(shè)備相比，動態(tài)范圍大約提高了10倍。

這些器件結(jié)合了高精度，1.5 MHz信號帶寬，行業(yè)基準(zhǔn)相移與頻率以及4.8 kV隔離特性，使其非常適合用于高性能電源，逆變器和電源的快速電流控制環(huán)路中的高端和低端檢測。電機(jī)控制應(yīng)用。MCx1101的快速響應(yīng)和高帶寬也適用于基于SiC和GaN的功率級快速切換，使電源系統(tǒng)設(shè)計人員能夠利用寬帶隙開關(guān)實現(xiàn)的更高速度和更小組件。輸出階躍響應(yīng)時間為0.3 μs。

MCx1101還提供了集成的過電流檢測標(biāo)志，以幫助實現(xiàn)OCP（過電流保護(hù)），這是現(xiàn)代電源系統(tǒng)中所必需的。過電流檢測響應(yīng)時間為0.2 μs。該系列包括±50 A，±20 A和±5 A量程，并提供固定增益（MCA1101）和比例增益（MCR1101）版本。它采用符合行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)的SOIC-16封裝，具有低阻抗（0.9mΩ）電流路徑，并通過了UL / IEC / EN認(rèn)證，可用于隔離應(yīng)用。

通過使用瑞薩電子的RX130電容式觸摸按鍵MCU連接電極，材料檢測解決方案無需傳感器即可輕松，經(jīng)濟(jì)地檢測材料或液體。

瑞薩的觸摸按鍵MCU具有電容式觸摸傳感器單元，專門用于電容測量，具有極高的靈敏度和高抗噪性。通過測量MCU電極之間的電容，材料檢測解決方案可以輕松檢測是否存在粉末（例如真空吸塵器灰塵），液體（例如冰箱和咖啡機(jī)）或材料（例如紙張）。粉末，液體或材料的增加或減少將改變電極之間的電容值。

瑞薩表示，隨著基于傳感器的技術(shù)在工業(yè)設(shè)備，辦公自動化設(shè)備和家用電器中的普及，對不同類型傳感器解決方案的需求正在迅速增長，以滿足各種傳感需求。應(yīng)用程序需要細(xì)粒度的感應(yīng)以實現(xiàn)預(yù)測性維護(hù)功能。盡管可以通過使用各種類型的傳感器（例如用于檢測物理對象的壓力傳感器，光電傳感器，IR傳感器和CMOS傳感器）來實現(xiàn)這些應(yīng)用，但是使用多個傳感器會產(chǎn)生額外的成本和沉重的開發(fā)負(fù)擔(dān)。

為了輕松，經(jīng)濟(jì)地實現(xiàn)無傳感器的物理物體檢測，該系統(tǒng)連接了兩個薄膜電極，并使用其觸摸按鍵MCU之一來測量這些電極之間的電容。上海自動化儀表四廠通過檢測電極之間的電容變化來確定被測材料的變化。除了消除對傳感器評估和操作條件確定的需求外，還可以使用可用于電容式觸摸傳感器系統(tǒng)的開發(fā)支持GUI工具輕松地執(zhí)行初始化和靈敏度調(diào)整。