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你有想過(guò)將來(lái)直接用手機測身高嗎？新一代基于MEMS的高精度壓力傳感器就可實(shí)現。如今基于MEMS的加速傳感器、陀螺儀、指南針、壓力傳感器、麥克風(fēng)正在成為Android新版本中的指定標配，在主平臺差異化越來(lái)越小的同時(shí)，外圍器件的差異化成為手機或其它消費電子產(chǎn)品的新武器，而這些新興的傳感器各有什么應用定位？將來(lái)如何發(fā)展？來(lái)自MEMS領(lǐng)先廠(chǎng)商意法半導體的專(zhuān)家張應娜女士在IIC上作了詳細講解，現摘其精華與大家分享。 加速傳感器是最早規模商用在PC硬盤(pán)、手機、游戲操作手柄等電子產(chǎn)品中的MEMS器件，其結構在以上幾類(lèi)傳感器中屬于較簡(jiǎn)單的一種，如今主流供應商已超過(guò)十幾家，也使此類(lèi)傳感器的價(jià)格迅速下降，已成為手機中的標配�，F在大家要做的就是實(shí)現更小的尺寸與更低的功耗。三軸加速傳感器因為集成度高，代替三個(gè)單軸加速器，已成為主流技術(shù)。功耗上則是各家競爭的焦點(diǎn)。此次ST在IIC上展示的最新款3軸加速器LIS3DH，據張應娜稱(chēng)功耗僅是競爭對手的1%，同時(shí)還集成了3個(gè)10位的ADC，相當具有競爭力。 由于iPhone4的驅動(dòng)，2010年可以說(shuō)是陀螺儀的元年，陀螺儀在手機中迅速被采用�！巴勇輧x的結構比加速傳感器復雜很多，它有一顆心臟，還是一顆活動(dòng)的心臟，所以不僅復雜，功耗也比加速器大一些�！睆垜冉忉�。陀螺儀的應用包括提升各種“Motion Control”界面的用戶(hù)體驗、圖形穩定、游戲和導航等，成為提升高端手機體驗的重要配置。最新的趨勢是三軸單Die的陀螺儀，并采用模擬和數字混合輸出，ST最新的L3G4200D就是一款這樣產(chǎn)品�！八募夹g(shù)難度在于大規模生產(chǎn)的良率較低，同時(shí)一致性與精度也是一個(gè)挑戰�！睆垜缺硎�。L3G4200D已在去年大規模量產(chǎn)，今年新增加的H版還會(huì )加入FIFO功能，可以進(jìn)一步降低系統的功耗。L3G4200D的封裝尺寸僅為4X4X1，可實(shí)現三種量程，工作時(shí)的功耗僅為6mA。 至于最新的指南針(也叫電子羅盤(pán)儀)，用過(guò)iPhone4的用戶(hù)都有劃“8”字校準的經(jīng)歷，蘋(píng)果將指南針的應用引入主流，而Android 2.2中也已規定指南針作為手機的標配了。指南針可以為電子產(chǎn)品增加很多新的賣(mài)點(diǎn)和新業(yè)務(wù)，比如地圖指導、基于方向的服務(wù)、無(wú)需運動(dòng)的指向、增強型遙控等�！安贿^(guò)，指南針要與加速傳感器聯(lián)合起來(lái)應用才會(huì )達到最佳效果�！睆垜冉忉�?zhuān)許T將指南針與12位的加速器(由霍利威爾公司提供)集成在一個(gè)模塊中，直接向用戶(hù)提供LSM303DLH模塊. ST的這款混合方案保證了三個(gè)軸的完美重合，這是分離方案很難實(shí)現的。張應娜解釋?zhuān)骸盀槭裁刺O(píng)果的iphone中需要劃8字來(lái)調校？因為每次開(kāi)機時(shí)磁場(chǎng)環(huán)境都發(fā)生了變化，而ST的這款混合電子羅盤(pán)儀+加速器，通過(guò)加入校準與再校準功能、高精度設計和新的算法，可以根據環(huán)境變自己校準，免去用戶(hù)劃8字的麻煩。并且劃8字還是有一定技竅的，不是每個(gè)消費都可以劃正確的8字�！逼诖齋T這款不需要用戶(hù)自己調校的羅盤(pán)儀。 
基于指南針的最新應用 最后談?wù)勎恼麻_(kāi)頭部分提到的MEMS壓力傳感器�！癆ndroid2.3中已將壓力傳感器作為標配，這將會(huì )大大刺激壓力傳感器在手機中的采用�！睆垜日f(shuō)道。相對于傳統的壓力傳感器，MEMS壓力傳感器可以做到更小、更薄、更高精度、數字輸出，從而有機會(huì )做入手機等移動(dòng)消費電子產(chǎn)品�！皩�(lái)高精度的MEMS壓力傳感器做入手機后，用戶(hù)甚至可以用手機來(lái)測量身高�！睆垜确Q(chēng)，不過(guò)目前能商用的壓力傳感器還沒(méi)有這么高的精度，ST最新的LPS001WP制成的高度計，可測量的精度為0.1mbar，測量范圍300-1,100mbar，可用來(lái)測試樓層高度，但還不能測量身高�！昂芸旄呔�、可集成進(jìn)手機，測試身高的產(chǎn)品就會(huì )問(wèn)世了�！彼嘎�。LPS001WP具有低功耗優(yōu)勢，連續工作模式下電流為190μA；低耗電模式下電流為120μA，關(guān)機模式下電流為5μA。 此外，MEMS麥克風(fēng)正在手機等消費電子中取代ECM麥克風(fēng)，因為前者可以實(shí)現回流焊工藝，可使PCB做得非常薄(1mm)。 以上這些所有MEMS傳感器件正在越來(lái)越多的被用于各種便攜消費電子中，而這些傳感器并不是單獨使用，而是多個(gè)整合起來(lái)實(shí)現更豐富的功能和更好的體驗，集成多種傳感器的模塊也是未來(lái)的一種趨勢�！案鞣NMEMS傳感器在手機中的應用迅速增加，他們之間的配合則可以實(shí)現完美的應用�！睆垜日f(shuō)道，“比如指南針對陀螺儀校準，而陀螺儀又離不開(kāi)加速器。所以，這些產(chǎn)品的兩兩、甚至三三集成是未來(lái)的趨勢�！� |
