智能化推動(dòng)應用范疇擴大 高效感測器出貨量看漲
相較于過(guò)去,行動(dòng)電話(huà)、媒體播放器及汽車(chē)等設備能提供消費者更多娛樂(lè )、生產(chǎn)力、知識與通訊功能。目前電子產(chǎn)品的感測器已經(jīng)成為一項重要且普及的關(guān)鍵元件,而更精準、精確以及更可靠的先進(jìn)感測器功能,正是半導體元件廠(chǎng)商可大展身手之處。事實(shí)上,在電子元件產(chǎn)業(yè)中,高效能感測器系處于快速成長(cháng)的市場(chǎng),以下將就總體市場(chǎng)趨勢及半導體感測器規格與其介面技術(shù)發(fā)展進(jìn)行分析。
電子感測器打造智慧生活
現今推動(dòng)先進(jìn)感測器使用率成長(cháng)的重要趨勢有三,首先,行動(dòng)裝置須能夠更精準感知使用者所處的環(huán)境,如此這些裝置才能發(fā)揮更適切的功能。此外,感測器需更快速、效能更強大的處理器,以處理更多感測輸入訊號細節。最后,拜元件微型化之賜,即使行動(dòng)裝置外形尺寸縮小,仍可以容納更多的感測裝置。
市場(chǎng)研究顯示,使用者期望行動(dòng)裝置能夠準確地感測到環(huán)境變化,并且針對這些資訊輸入訊號進(jìn)行智慧化回應。先前消費者大多聚焦于行動(dòng)裝置數位內容及處理器規格,很容易忘記周遭的真實(shí)世界其實(shí)是類(lèi)比環(huán)境,這是一個(gè)先進(jìn)類(lèi)比感測器與感測器介面可發(fā)揮功能的領(lǐng)域。
舉例而言,手機會(huì )感測到使用者試著(zhù)要在強光下觀(guān)看螢幕,于是螢幕亮度會(huì )自動(dòng)增加,讓顯示內容比較容易被看清楚。同樣地,當使用者在黑暗的房間中使用電話(huà)時(shí),螢幕亮度就會(huì )降低,以便節省電力,這正是環(huán)境光線(xiàn)感測的適光性功能,這與人類(lèi)所做的非線(xiàn)性回應相同。
同樣的,汽車(chē)感測器可提高駕駛者與乘客的舒適度、安全性和旅游經(jīng)驗。停車(chē)感測器、座椅壓力感測器,以及可以自動(dòng)啟動(dòng)駕駛燈的光線(xiàn)感測器等,都已是普及度極高的產(chǎn)品?,F今汽車(chē)已可以感測車(chē)輛是否偏離所屬車(chē)道,或是當車(chē)輛和前方車(chē)輛距離太過(guò)接近時(shí),比駕駛更迅速反應、啟動(dòng)自動(dòng)煞車(chē)。
電子感測器也被應用于駕駛所看不到的地方,例如,新一代汽車(chē)在煞車(chē)踏板與煞車(chē)間、或方向盤(pán)與前軸間,將不再采用機械式連結。相反的,電子式角度感測器將會(huì )在開(kāi)車(chē)過(guò)程中量測踏板的位置或方向盤(pán)的轉動(dòng),然后將這些位置資料回饋給煞車(chē)或轉向系統的電子控制單元(ECU),該設計將提供車(chē)輛更高的可靠性、較低的重量、更低的功耗且更容易組裝。
應用范疇擴大 感測器出貨量看漲
在個(gè)人健康和健身領(lǐng)域,過(guò)去僅限于醫院設備的心跳監控、呼吸頻率、血壓、血糖和血氧量量測,現在已延伸應用于運動(dòng)、個(gè)人健身和居家領(lǐng)域。此外,在照明應用中,新類(lèi)型的認知光線(xiàn)感測器可以模擬人眼對光線(xiàn)的反應,而毋須考慮紫外線(xiàn)和紅外線(xiàn)等非可見(jiàn)光。這些感測器可提供3~220,000流明(lm)的動(dòng)態(tài)范圍和一個(gè)數位內部整合電路(I2C)接口,在商業(yè)照明上可被用于啟動(dòng)「日光采集」功能,也就是說(shuō),燈泡能因環(huán)境變化準確地調節照明設備亮度。
另一方面,準確的色彩感測器可以調整個(gè)人電腦(PC)或是電視螢幕的顏色,以補償環(huán)境照明情況,無(wú)論周遭環(huán)境變化,皆能產(chǎn)生鮮明生動(dòng)的色彩。在所有應用中,半導體感測器和感測器介面在精密度、準確度和線(xiàn)性度方面的提升,正是讓使用者能更有效率使用電子產(chǎn)品的關(guān)鍵。
事實(shí)上,高解析度先進(jìn)感測器的需求正在增加中,這類(lèi)感應器如磁性旋轉編碼器,可以檢測小到0.02度的角度變化;而其他應用的旋轉編碼器則可以測量轉子旋轉速度達到每分鐘八萬(wàn)兩千轉。拜摩爾定律(Moore‘s Law)所賜,處理器等邏輯元件的效能不斷提升,電晶體成本(Cost-per-transistor)則不斷下降。
對于高效能類(lèi)比元件制造商而言,這是一個(gè)良性循環(huán)--由于類(lèi)比積體電路(IC)訊號處理需求增加,帶動(dòng)處理器能力不斷地提升,例如在馬達控制系統中,高效能處理器針對角度測量進(jìn)行精確處理后,可使定子電流得到更精細的調節,進(jìn)而將轉子行
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