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“一網(wǎng)打盡”5大智能手環(huán)MEMS傳感器

發(fā)布時(shí)間:2014-11-18 責任編輯:echolady

【導讀】今年來(lái),智能穿戴設備興起,類(lèi)似智能手環(huán)、腕表層出不窮,核心都在硬件原理上,而傳感器是必不可少的環(huán)節。本文將為大家盤(pán)點(diǎn)主流智能手環(huán)所應用的傳感器。

1、意法半導體

智能手環(huán)代表:咕咚智能手環(huán)、Fitbit Flex、bong等

傳感器型號:LIS3DH

“一網(wǎng)打盡”5大智能手環(huán)MEMS傳感器
 
意法半導體進(jìn)一步擴大其運動(dòng)傳感器產(chǎn)品陣容,推出功耗極低的數字輸出3軸加速計LIS3DH,比市場(chǎng)現有的解決方案減少90%以上的功耗,同時(shí)縮小封裝面積和提升芯片功能性。

工作電流消耗最低為2μA,這款3x3x1 mm的加速傳感器最適合運動(dòng)感應功能、空間和功耗均受限的應用設計,如手機、遙控器以及游戲機。在±2g/±4g/±8g/±16g全量程范圍內,LIS3DH可提供非常精確的測量數據輸出,在額定溫度和長(cháng)時(shí)間工作下,仍能保持卓越的穩定性。

LIS3DH 加速計芯片內置一個(gè)溫度傳感器和三路模數轉換器,可簡(jiǎn)單地整合陀螺儀等伴隨芯片。LIS3DH還可實(shí)現多種功能,包括鼠標單擊/雙擊識別、4D/6D方向檢測以及省電睡眠到喚醒模式。在睡眠模式下,檢測鏈路保持活動(dòng)狀態(tài),當一個(gè)事件發(fā)生時(shí),傳感器將從睡眠模式喚醒,自動(dòng)提高輸出數據速率。

其它重要特性還包括一個(gè)可編程的FIFO(先入先出)存儲器模塊和兩個(gè)可編程中斷信號輸出引腳,可立即向主處理器通知動(dòng)作檢測、單擊/雙擊事件等其它狀況。
作為意法半導體最新的MEMS產(chǎn)品,LIS3DH的設計和制造采用意法半導體銷(xiāo)售超過(guò)7億支的運動(dòng)傳感器的制程技術(shù)。

LIS3DH的軟件和引腳與意法半導體LIS331加速計系列兼容,客戶(hù)可直接換件及輕松升級,進(jìn)而保護在應用開(kāi)發(fā)上的投資。

2、博世

智能手環(huán)代表:ibody Rainbow、Jawbone UP、Smart Watch2等

傳感器型號:BMA250

“一網(wǎng)打盡”5大智能手環(huán)MEMS傳感器
 
Bosch Sensortec的BMA250是為電子消費市場(chǎng)設計的一款數字輸出的低功耗三軸加速度傳感器,BMA250加速度傳感器2mmX2mm的小型封裝和數字接口使其滿(mǎn)足眾多消費電子制造商的需求,尤其是在便攜式手持設備上。BMA250加速度傳感器具有從±2g到±16g四個(gè)可編程的測量范圍,提供應用程序設計者更多的開(kāi)發(fā)彈性,較高的測量精度,其十位的數據可提供最高精確度小于4mg。
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3、ADI

智能手環(huán)代表:小米手環(huán)

傳感器型號:ADXL362

“一網(wǎng)打盡”5大智能手環(huán)MEMS傳感器
 
ADXL362是ADI公司推出的業(yè)界功耗最低的MEMS加速度計。這款3軸數字MEMS加速度計在運動(dòng)檢測喚醒模式下功耗僅為300nA,與最接近的競爭傳感器相比,相同模式下的功耗低60%。

在全速測量模式下,數據速率為100Hz時(shí),功耗為2μA,比相同頻率下工作的競爭MEMS加速度計低80%。除了固有的低功耗工作特性,ADXL362MEMS加速度計還有其他能夠提高系統級功效的重要特性。

ADXL362還內置增強型樣本活動(dòng)檢測功能,可準確區分不同種類(lèi)的運動(dòng)。該特性可避免誤檢,防止傳感器不必要地開(kāi)啟系統且縮短電池壽命。

ADXL362可用作智能型、連續工作、運動(dòng)激活開(kāi)關(guān)的一部分。當配備喚醒狀態(tài)輸出引腳時(shí),運動(dòng)傳感器可繞過(guò)處理器即時(shí)觸發(fā)啟動(dòng)系統功能的開(kāi)關(guān),從而進(jìn)一步降低系統功耗。極低的功耗使ADXL362適合從醫療保健到基礎設施監控的各種極度注重電池壽命的應用。

4、旭化成

智能手環(huán)代表:LG Watch、Smart Watch2

傳感器型號:AK8963

“一網(wǎng)打盡”5大智能手環(huán)MEMS傳感器
 
AK8963三軸電子羅盤(pán)芯片是高靈敏度的霍爾傳感器技術(shù)。小包裝的AK8963采用磁傳感器檢測的X軸,Y軸和Z軸,地磁,傳感器驅動(dòng)電路,信號放大器鏈,和一個(gè)算術(shù)電路處理的信號從每個(gè)傳感器。自我測試功能還包括。從其緊湊的足印和細包的特點(diǎn),適用于地圖去往GPS裝備來(lái)實(shí)現步行導航功能的手機或平板電腦的目的。

AK8963具有以下特點(diǎn):

·硅單片霍爾效應磁性傳感器器實(shí)現三軸磁強計在硅芯片。模擬電路,數字邏輯電路,電源模塊和接口模塊都集成在一個(gè)芯片。
·寬的動(dòng)態(tài)測量范圍和高分辨率較低的電流消耗
·輸出數據的分辨率:14位(0.6μT / LSB)16位(0.15μT / LSB
·測量范圍:4900±μT
·在8赫茲的重復率平均電流:280μ典型
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5、InvenSence

智能手環(huán)代表:LG Watch、Galaxy Gear、Gear Fit

傳感器型號:MPU-6500

InvenSence公司的傳感器MPU6500,它集成了3軸陀螺儀及3軸加速度計。InvenSence采用體硅工藝,MEMS芯片及ASIC芯片集成在3.0mm x 3.0mm x 0.9mm尺寸的封裝內。

陀螺儀與加速度計MPU6500封裝照:
“一網(wǎng)打盡”5大智能手環(huán)MEMS傳感器
 
陀螺儀與加速度計MPU6500 ASIC芯片全圖:

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陀螺儀與加速度計MPU6500 MEMS Sensor芯片全圖

“一網(wǎng)打盡”5大智能手環(huán)MEMS傳感器
 
MPU6500的MEMS Sensor芯片采用InvenSense的 Nasiri工藝,該工藝能夠與標準CMOS工藝緊密結合,并且使用體硅技術(shù)實(shí)現主要MEMS結構。ASIC芯片與MEMS芯片采用晶元級鋁鍺建合。

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