三十而立 ADI的MEMS傳感器要接管市場(chǎng)了

如果說，三十歲是人成熟的標(biāo)志，那么，一種科技產(chǎn)品經(jīng)歷了三十年發(fā)展，也可以算進(jìn)入了成熟期。這種產(chǎn)品就是ADI公司開發(fā)的MEMS傳感器，從1987年開始研發(fā)，到2017年，正好是三十周年。這期間，有過很多標(biāo)志性的產(chǎn)品，如業(yè)界第一顆High-G氣囊傳感器，96年發(fā)布的Low-G運(yùn)動(dòng)監(jiān)測(cè)傳感器，還有2011年發(fā)布的高溫MEMS加速度計(jì)。目前，各種監(jiān)測(cè)應(yīng)用中，都活躍著ADI的MEMS傳感器。

MEMS傳感器的成熟，表現(xiàn)在三個(gè)主要方面。

第一是低噪聲。MEMS傳感器會(huì)大量應(yīng)用在工業(yè)IoT市場(chǎng)，這里需要的是精準(zhǔn)的監(jiān)控，而工業(yè)環(huán)境非常嘈雜，就需要盡量能降低器件自身的噪聲。MEMS傳感器能很好地做到這點(diǎn)。ADI最新發(fā)布的ADXL354和ADXL355就是超低噪聲，高穩(wěn)定性，三軸低噪聲加速度計(jì)，其噪聲指標(biāo)能達(dá)到20µg/ÖHz，比市面上的主流產(chǎn)品ADXL203有了大幅的降低，基本接近5倍降幅。原來用ADXL203實(shí)現(xiàn)的傾角測(cè)量，振動(dòng)監(jiān)測(cè)，平穩(wěn)平臺(tái)控制等應(yīng)用，均可替換為ADXL354和ADXL355。

以傾角測(cè)量為例，如果要測(cè)量高樓地基的沉降——它的變化的角度是非常的小，就需要器件的噪聲足夠的低才能夠檢測(cè)到。還有我們并不陌生的醫(yī)療領(lǐng)域，如果要監(jiān)測(cè)脈搏等指標(biāo)，也需要極低的噪聲。

ADXL354和ADXL355還具有最大0.15mg/C 零點(diǎn)漂移，預(yù)計(jì)10年內(nèi)的±3.5mg零點(diǎn)重復(fù)性。后一項(xiàng)指標(biāo)對(duì)于開發(fā)者極為重要，因?yàn)楹芏嗲闆r下，傳感器是要長期埋藏使用的，如果不能判斷出隨時(shí)間變化的失效情況，測(cè)量精度就會(huì)大打折扣。

ADI的其他系列傳感器也具有低噪聲的特性，如±40g三軸加速度計(jì)ADXL356 / 357，在如此大的量程下，還能具備80 µg/√Hz的噪聲密度。還有ADXL1001/1002 振動(dòng)傳感器，基于超低噪聲技術(shù)，可以代替?zhèn)鹘y(tǒng)的壓電傳感器。

第二個(gè)方面是超低功耗?，F(xiàn)在經(jīng)常被提及的智慧城市和智慧家居等概念，都需要傳感器來采集數(shù)據(jù)，而這些應(yīng)用多為電池供電，功耗就極為關(guān)鍵。剛才提及的ADXL354和ADXL355，其功耗為150μA；ADXL356 / 357，功耗為也為150μA；還有超低功耗、3軸、±200 g MEMS加速度計(jì)ADXL372,以3200 Hz輸出數(shù)據(jù)速率(ODR)工作時(shí)功耗為22μA。值得一提的是，ADXL372未對(duì)其前端周期供電以實(shí)現(xiàn)其低功耗操作，因此不會(huì)冒傳感器輸出混疊的風(fēng)險(xiǎn)。

最后一個(gè)方面就是極高的性價(jià)比。傳統(tǒng)的壓電傳感器也具備低噪聲等特性，但是價(jià)高的離譜，最貴的竟然要賣到上千美金。現(xiàn)在，技術(shù)的進(jìn)步使得MEMS傳感器具有了和傳統(tǒng)壓電傳感器不相上下的水平，價(jià)格卻非常親民，新的市場(chǎng)就此打開。

在工業(yè)應(yīng)用中，用戶非常關(guān)心機(jī)器的運(yùn)轉(zhuǎn)狀況，這關(guān)系到安全和生產(chǎn)效率。最新的ADXL1001/1002 振動(dòng)傳感器，可以檢測(cè)到很寬頻帶內(nèi)的信號(hào)變化，通過觀察數(shù)據(jù)，用戶就能發(fā)現(xiàn)機(jī)械設(shè)備出現(xiàn)的問題。傳統(tǒng)的壓電傳感器也能實(shí)現(xiàn)，但是本身價(jià)格高不說，還有鋪設(shè)很長的電線，增加了很多應(yīng)用成本。

還有ADXL372，這種三軸加速度計(jì)可以安裝在貨車上，以檢測(cè)貴重物品的安全。該傳感器的量程達(dá)到了200G，當(dāng)車輛發(fā)生撞擊時(shí)，就能準(zhǔn)確判斷出沖擊狀況。這種傳感器如大量使用，將會(huì)降低物流的運(yùn)輸成本。

整個(gè)工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)連接領(lǐng)域的發(fā)展給了MEMS傳感器廣闊的應(yīng)用空間，而MEMS技術(shù)的成熟也促進(jìn)了工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)的演化。在三十而立的時(shí)候，ADI的MEMS傳感器將迎來最好的時(shí)光。