2015年，TI 傳感器交出了怎樣的成績單？

2016年大門剛剛叩響，朋友圈已經(jīng)被各式各樣的2015年度總結(jié)所刷屏。在這一個(gè)承前啟后的時(shí)間，TI也恰逢其時(shí)地于12月30號(hào)在北京的研發(fā)辦公室召開了創(chuàng)新感測技術(shù)媒體說明會(huì)。模擬業(yè)務(wù)拓展經(jīng)理朱文斌部門對(duì)TI 2015年傳感器新品進(jìn)行了回顧總結(jié)。

50年沉淀

在傳感器領(lǐng)域，TI有著差不多50年的歷史，在這段時(shí)間里TI發(fā)明了許多業(yè)內(nèi)首創(chuàng)的感測技術(shù)：1970s第一顆溫度IC、 2011年第一顆集成氣體/化學(xué)傳感器模擬前端(AFE)、2012第一顆紅外單片MEMS溫濕度傳感器、2013年感應(yīng)電感數(shù)字轉(zhuǎn)換器(inductance to digital converter enabling indctive sensing)、2014年紅外MEMS DLP芯片(Near infrared MEMS DLP CHIP)。50年的沉淀于積累，造就了TI今日立體多方位的創(chuàng)新產(chǎn)品感測世界。

利用TI的創(chuàng)新產(chǎn)品感測世界 

從TI官方提供的數(shù)據(jù)來看，TI的傳感器產(chǎn)品種類非常之多。為了方便客戶進(jìn)行產(chǎn)品開發(fā)，TI 迄今為止也提供了超過50款參考設(shè)計(jì)。這么多的傳感器產(chǎn)品，究竟都包含了哪些全新的感測技術(shù)呢?而TI從2015年的全部傳感器產(chǎn)品中，挑選出了以下六款給大家進(jìn)行了介紹。

TI 2015年六大傳感器產(chǎn)品 

獨(dú)樹一幟的電感感測——LDC1614

精度高是LDC1614獨(dú)樹一幟的特點(diǎn)之一，28位精度能夠檢測到亞微米級(jí)的變化。

芯片前端是一個(gè)LC諧振線圈、PCB線圈會(huì)激勵(lì)它發(fā)射一些電磁場諧振，一旦金屬靠近，就會(huì)和前端傳感器構(gòu)成全新的LC諧振線圈，諧振頻率和等效阻抗將發(fā)生變化，故而通過測量電感即可得出金屬與傳感器之間的距離。

這種傳感器的應(yīng)用是十分廣泛的，朱文斌給大家講了一個(gè)十分實(shí)用的案例，就是銀行的“清分機(jī)”。據(jù)朱文斌介紹，“正常一張100元的新人民幣大概100微米的厚度，使用兩到三年會(huì)變成120、130微米的厚度。如果錢破了在錢上貼了一個(gè)膠帶，它的厚度會(huì)成倍增長?，F(xiàn)在要求清分機(jī)能檢測出這樣的厚度變化，這樣就能檢測出殘鈔、破鈔。”清分機(jī)內(nèi)可能會(huì)排放10顆LDC，一張錢塞進(jìn)去后，清分機(jī)內(nèi)部的滑輪會(huì)將金屬板往上抬起，某個(gè)區(qū)域抬高一點(diǎn)，LDC就能檢測到相應(yīng)的高度，從而檢測出錢幣的厚度。對(duì)于能夠達(dá)到亞微米級(jí)別的LDC而言，進(jìn)行這種微米級(jí)別的檢測時(shí)綽綽有余。

另一個(gè)與生活息息相關(guān)的的應(yīng)用中其實(shí)背后也有LDC的身影。隨著生活品質(zhì)的提高，例如抽油煙機(jī)等家用電器目前已經(jīng)逐漸摒棄了機(jī)械按鍵，而采用一體式的感應(yīng)按鍵。這種按鍵與整個(gè)面板渾然一體，人們只需輕輕點(diǎn)按即可完成操作。這種按鍵設(shè)計(jì)的好處自然不必多說，不僅美觀而且易于清潔，壽命相比機(jī)械按鍵也是極大提高。據(jù)朱文斌介紹，這種按鍵的原理同樣是利用了LDC來檢測金屬的形變。當(dāng)人點(diǎn)按按鍵時(shí)，會(huì)產(chǎn)生細(xì)微的形變。雖然這種形變量非常小，但是高精度LDC能夠檢測出來這種形變的發(fā)生，從而判斷出按鍵行為，通知后端電路執(zhí)行按鍵指令。

16鍵鍵盤參考設(shè)計(jì)（TIDA-00509） 

如上圖就是TI的16鍵盤參考設(shè)計(jì)，這種鍵盤也可以應(yīng)用于幾乎一起目前使用機(jī)械按鍵的領(lǐng)域，可以極大地提高按鍵的可靠性和美觀度。這種設(shè)計(jì)相信也會(huì)是以后的潮流。

獨(dú)一無二的電感感測——FDC2214

抗噪性能強(qiáng)大是FDC2214的最大亮點(diǎn)，這種強(qiáng)大的抗噪性能超越了目前所有的電容檢測方案。這可不是吹吹而已，TI內(nèi)部有做個(gè)一個(gè)實(shí)驗(yàn)：將FDC2214與TI的老一代電容式芯片同時(shí)放到開環(huán)光線下，發(fā)現(xiàn)FDC2214的抗噪性能高出老一代600倍之多。這算是一個(gè)性能上極大的躍進(jìn)。而這是如何實(shí)現(xiàn)的呢?

據(jù)朱文斌介紹，不論是友商的還是TI自己的老一代電容檢測方案，都是采用了開環(huán)天線的架構(gòu)。因?yàn)槭情_環(huán)的所以任何噪聲都可以進(jìn)來，抗噪能力就會(huì)大大減弱，故而采用這種芯片做出來的產(chǎn)品的檢測精度也會(huì)大打折扣。而FDC2214則采用了獨(dú)一無二的全新設(shè)計(jì)，這是一種窄帶帶通濾波技術(shù)(narrowband bandpass filter)。

汽車尾箱智能開啟系統(tǒng)動(dòng)態(tài)圖 

關(guān)于FDC2214的應(yīng)用也有兩個(gè)十分有趣的案例，其中之一就是汽車尾箱智能開啟系統(tǒng)，業(yè)內(nèi)俗稱“一腳踢”。在汽車后保險(xiǎn)杠的下方安裝FDC2214，當(dāng)人腳掃過時(shí)檢測到動(dòng)作，然后后備箱自動(dòng)開啟。這需要能夠檢測到20~30公分左右一個(gè)距離，如果使用現(xiàn)有較老解決方案的電容檢測的話，為了減少噪音勢必要加大傳感器的面積，同時(shí)增加算法的復(fù)雜度。這對(duì)于設(shè)計(jì)廠商來說從人力還是物力成本上而言都是差強(qiáng)人意的。但是如果采用FDC2214的話，只需要較小面積的傳感器，較為簡單的算法即可完美地實(shí)現(xiàn)“一腳踢”這一功能。另外朱文斌還介紹說，很多SUV在掀背向上開啟時(shí)，如果人不留神躲避容易打到頭部。所以FDC2214同樣也可以安裝在掀背底部，當(dāng)檢測到人體時(shí)自動(dòng)停止，這也是一個(gè)非常不錯(cuò)的應(yīng)用。

除此之外，最近風(fēng)靡的一種獨(dú)輪平衡車因?yàn)樾∏杀銛y深受上班一族喜愛。這種獨(dú)輪平衡車其實(shí)也用到了電容檢測技術(shù)。在踏板上安裝電容檢測芯片，只有當(dāng)腳踏上時(shí)才會(huì)啟動(dòng)電機(jī)，否則斷電，這樣極大地提高了安全性。

除了上文重點(diǎn)介紹的LDC1614和FDC2214之外，TI2015年還有四款同樣令人贊嘆的傳感器產(chǎn)品：磁感應(yīng)、全集成IC——DRV421;業(yè)界最高分辨率壓力傳感器信號(hào)調(diào)節(jié)器——PGA900;業(yè)界首款可整合高精度、低溫飄分流電阻器的電流檢測放大器——INA250;支持長距離溫度追蹤和惡劣環(huán)境仍可提供高精度的TMP107。此外為了縮短客戶的開發(fā)周期，TI也都配套推出了相應(yīng)的評(píng)估板。

中國制造2025、工業(yè)4.0、物聯(lián)網(wǎng)、汽車電子等這些名詞在2015年不斷地被提及，而對(duì)于TI傳感器部門而言，其中蘊(yùn)含著巨大的機(jī)遇。據(jù)朱文斌介紹，2016年TI將會(huì)加大PGA900、時(shí)間飛行產(chǎn)品、生物檢測產(chǎn)品的宣傳力度;此外電感、電容、溫度、壓力、電流檢測也持續(xù)還會(huì)有新產(chǎn)品面世。