ADI為何對MEMS傳感器一往情深？

　　業(yè)界對于ADI的印象，可能更多還是停留在“高性能模擬”這一層面。但其實(shí)除了模擬業(yè)務(wù)外，ADI還是業(yè)界最早投入MEMS研發(fā)的公司之一。從1987年發(fā)布第一顆High-G MEMS傳感器用于汽車(chē)安全氣囊碰撞監測，到1996年發(fā)布第一顆Low-G傳感器用于人體運動(dòng)監測，再到2011年發(fā)布“能夠承受170度高溫的MEMS加速計傳感器”，這種堅持，ADI傳承了30年。

　　“用于智能手機中的消費級MEMS產(chǎn)品市場(chǎng)目前已是紅海一片，考慮到過(guò)于追求成本，顯然已經(jīng)不在A(yíng)DI的戰略規劃中。而對性能、精度和可靠性要求更高的工業(yè)MEMS傳感器市場(chǎng)，盡管其他廠(chǎng)商認為其技術(shù)門(mén)檻高，需求量小，投資回報率有限，但卻很對ADI的胃口。”ADI亞太區微機電產(chǎn)品市場(chǎng)與應用經(jīng)理趙延輝說(shuō)。

　　陀螺和慣性單元、超低噪聲、超低功耗和高溫，是ADI未來(lái)最為關(guān)注的四大類(lèi)MEMS傳感器類(lèi)型。在陀螺和慣性單元中，ADI的做法是在單一模塊里集成了加速度計、陀螺儀、磁力計、氣壓計等多種傳感器，應用目標以高溫高壓(-40℃-125℃)領(lǐng)域為主;超低噪聲MEMS產(chǎn)品則瞄準了工業(yè)IoT市場(chǎng)中對精度和產(chǎn)品良率有著(zhù)極高要求的領(lǐng)域;超低功耗和高溫概念非常易于理解，一方面，隨著(zhù)智慧城市、智能家居的發(fā)展，相關(guān)產(chǎn)品一般采用電池供電，體積越做越小，電池也越來(lái)越小，傳感器功耗也要求越來(lái)越低;而另一方面，很多極端環(huán)境(高溫)中的應用需要確保傳感器可以穩定運行。

　　一起來(lái)看看ADI最新的MEMS傳感器產(chǎn)品進(jìn)展：

　　ADXL354/355超低噪聲三軸加速度計：具備20?g/Hz噪聲密度、最大0.15mg/C零點(diǎn)漂移、150uA低功耗等特性。相對于上一代ADXL103/203,噪聲密度改善5倍;提供模擬和數字輸出兩種型號，數字接口支持SPI和I2C，直接可以訪(fǎng)問(wèn)傳感器，不需要信號調理，也不需要ADC。預計10年內的±3.5mg零點(diǎn)重復性是該系列的最大特點(diǎn)，這對于結構健康監測的無(wú)線(xiàn)傳感應用來(lái)說(shuō)非常重要。

　　ADXL356/357 ±40g三軸加速度計：其噪聲密度可低至80?g/Hz，可選測量范圍從±10g到±40g，最大0.75mg/C零點(diǎn)漂移以及< 0.1g振動(dòng)整流誤差,只需極少量的校準工作即可實(shí)現精密測量。趙延輝解釋說(shuō)，之所以要在小量程之后再推出大量程測量，主要是考慮到旋翼無(wú)人機、固定翼飛機在飛行時(shí)振動(dòng)強烈，要求量程足夠大且振動(dòng)整流誤差要小，這與樓宇橋梁等靜態(tài)傾角測量完全不同，所以ADXL356/357更適合這種大量程動(dòng)態(tài)傾角應用。

　　ADXL1001/1002振動(dòng)傳感器：ADXL1001的典型噪聲密度為30μg/√Hz，靈敏度為20mV/g;ADXL1002的典型噪聲密度為25μg/√Hz，靈敏度為40mV/g，其滿(mǎn)量程范圍分別為±100g(ADXL1001)和±50g(ADXL1002)。

　　ADI此前推出過(guò)用于振動(dòng)分析的ADXL001傳感器，帶寬22KHz，性能和傳統壓電式傳感器相當。但缺點(diǎn)是噪聲過(guò)大，幾乎是ADXL1001/1002的100倍，因此很難撼動(dòng)壓電式傳感器的市場(chǎng)地位。全新的ADXL1001/1002雖然精度還未明顯超越壓電式傳感器，但價(jià)格下降幅度高達90%，這對于工業(yè)機械健康監測用戶(hù)而言是相當大的福音。

　　ADXL372超低功耗200g大量程三軸加速度計：ADXL372具備±200g量程，有小加速度事件檢測能力，并且與ADXL362引腳兼容。其快速喚醒模式能夠在檢測到觸發(fā)事件后立即喚醒以獲取完整波形，從而大大減少待機功耗。典型的應用場(chǎng)景例如珍貴物品運輸時(shí)，可以通過(guò)安裝這樣的傳感器進(jìn)行全程運輸記錄，從而判斷損毀時(shí)間;或者參加比賽的運動(dòng)員通過(guò)佩戴內置該傳感器的檢測設備，一旦比賽中發(fā)生嚴重碰撞，就可及時(shí)就醫，避免耽誤病情等。

　　盡管種類(lèi)繁多，但趙延輝并不認為傳感器融合的趨勢會(huì )在工業(yè)領(lǐng)域中大規模出現。“工業(yè)領(lǐng)域中的很多應用場(chǎng)景比較單一，比如山體滑坡、橋梁傾斜等，大多只需要一種傳感器就可以完成，多個(gè)傳感器融合反而是畫(huà)蛇添足;另外，在某些特定應用中，如無(wú)人機的GPS定位，為了避免地磁干擾要單獨放到頂部，這種情況也不適合將多種傳感器放到一起。”