【導讀】現在，智能手機的設計中正廣泛使用加速度計、陀螺儀等各種傳感器，而用來(lái)測量空氣壓力的氣壓傳感器則沒(méi)有那么多人知曉。目前，這種傳感器不僅被集成到智能手機中，而且在許多可穿戴設備中也變得越來(lái)越流行。那么，這種傳感器有哪些代表性的應用，它在消費電子設備中又能實(shí)現怎樣的妙用呢？
氣壓傳感器的典型應用
天氣預報 氣壓數據和天氣情況直接相關(guān)，因此氣壓傳感器可用來(lái)進(jìn)行天氣預報。隨著(zhù)壓力傳感器在智能手機中逐漸普及，天氣app便可以利用來(lái)自人群的氣壓數據來(lái)提高天氣預報的準確性。
當然，要想使天氣預報準確，智能手機需要考慮到用戶(hù)當前的高度，因為這會(huì )對測量到的氣壓值產(chǎn)生影響。這可以借鑒當地氣象站的氣壓數據或數據庫的地圖數據得到。
室內導航及室外GPS數據修正 室內導航是氣壓傳感器的一個(gè)典型應用。在這種應用中，我們可以利用空氣壓力數據，確定用戶(hù)當前位于建筑物中的哪個(gè)樓層，進(jìn)而查明某個(gè)人在商場(chǎng)或地下停車(chē)場(chǎng)的行進(jìn)路線(xiàn)。
在shopping mall等大型封閉場(chǎng)所中，由于GPS信號受到阻擋，我們無(wú)法通過(guò)GPS系統來(lái)導航。為了在這種受屏蔽的環(huán)境中實(shí)現導航，我們可以結合氣壓傳感器（高度）和加速度計（計步）的數據來(lái)實(shí)現室內導航。
此外，即使是在室外環(huán)境中，GPS技術(shù)也有局限性。GPS導航可能受到樹(shù)木、大樓、惡劣天氣情況或收星數不足的影響。通過(guò)添加氣壓傳感器，智能手機能夠將測量到的高度數據與數據庫中的數據做比較，來(lái)補償GPS的定位誤差。
健身跟蹤 氣壓傳感器也有助于提高健身追蹤器的精度，特別是在計算熱量的應用中。通常情況下，卡路里消耗不僅取決于加速度計得到的計步數據，還取決于個(gè)人的生理數據（如年齡、體重和身高等）。取決于設備內部的傳感器，心率數據或GPS記錄的速度、距離和高度也可包括在計算中。
我們知道，跑步、爬樓梯、爬山等運動(dòng)所消耗的熱量各不相同。雖然加速度計可以判斷出人在爬坡，但它不能確定這個(gè)人是在上坡還是下坡。通過(guò)壓力傳感器引入高度運動(dòng)數據，再使用相應算法，我們便能精確計算出用戶(hù)所消耗的能量。
無(wú)人機高空檢測 我們知道，無(wú)人機飛得越高，落地時(shí)的沖擊越大。通過(guò)在無(wú)人機和遙控器上分別安裝一個(gè)氣壓傳感器，通過(guò)它們之間的氣壓差我們便可知道無(wú)人機飛行的高度。此外，這也有助于無(wú)人機穩定飛行。
有哪些公司在提供壓力傳感器？
雖然某些應用目前仍處于開(kāi)發(fā)階段，但氣壓傳感器已經(jīng)被集成到許多智能手機和可穿戴設備中。例如，博世BMP280是一款為移動(dòng)應用設計的氣壓傳感器。它擁有低功耗特性，非常適合電池供電設備采用。這款氣壓傳感器采用壓阻式技術(shù)實(shí)現高精度，同時(shí)，它提供了良好的線(xiàn)性度、長(cháng)期穩定性和高EMC魯棒性。
氣壓傳感器也可以集成到包含多種參數測量的集成傳感器中。例如，博世BME680在單個(gè)封裝中同時(shí)提供了氣體、氣壓、濕度和溫度測量。
又例如，早前歐姆龍獨立型感知絕對壓力傳感器就開(kāi)始應用于活動(dòng)量記錄儀中。計步器產(chǎn)品在加入了氣壓傳感器后，可以監測到用戶(hù)是否處在如爬樓梯、登山這樣的上升或下降的行為。眾所周知，行走每上升100m，相當于多行進(jìn)了1km，計步器中氣壓感應功能的加入可讓設備對用戶(hù)的熱量消耗的計算更加精準。
ROHM也開(kāi)發(fā)了面向智能手機、可穿戴設備和活動(dòng)追蹤器等領(lǐng)域的、可檢測氣壓信息、用于高度和高低差檢測的氣壓傳感器BM1383GLV。該產(chǎn)品搭載了高精度的檢測用MEMS和低功耗高精度A/D轉換器，實(shí)現了高達±20cm的檢測精度（相對氣壓精度±0.024hPa）。它還采用了獨創(chuàng )的校正算法，在IC內部進(jìn)行溫度校正，實(shí)現了低溫下的高精度氣壓檢測。同時(shí)，這使得外部微控制器無(wú)需搭載溫度校正功能，因此有助于減輕設計負擔，實(shí)現了傳感模塊和運算模塊的小型化。
氣壓傳感器普遍具有易受環(huán)境溫度影響，導致氣壓數據漂移的問(wèn)題。因此，村田新型氣壓傳感器提供了高精度、低功耗、高溫度穩定性。結合靜電容量型MEMS技術(shù)，它大大改善了新型氣壓傳感器對溫度漂移的性能，使其幾乎完全可以不受到影響的情況下取得正確的數據。另一方面，該新型傳感器降低了噪聲水平（0.5Parms），因此可充分實(shí)現高精度數據檢測。
此外，英飛凌DSP310氣壓傳感器，目標放在智能手機室內導航、店面方向/方位并推播商品快訊或是特價(jià)信息。也可以測量室內壓力變化, 例如門(mén)窗是否有關(guān)好或是反向需要空氣流通或是有人員進(jìn)出。另外也可感應氣溫變化，連接天氣預報提醒使用者氣溫變化。
據稱(chēng)，DSP310氣壓傳感器使用電容式傳感器原理, 相比傳統壓阻式傳感器，在溫度變化時(shí)可提供更高的精度——到±0.006hPa的壓力變化，即可檢測出±5cm的壓力變化。DSP310可在-40度到85度的環(huán)境溫度、300hPa到1200hPa的環(huán)境壓力下做準確的壓力檢測。另外，其包含的FIFO（先進(jìn)先出）功能可降低系統所需的電流，即延長(cháng)系統的工作時(shí)間。
總結
氣壓傳感器在智能手機和可穿戴設備中正在慢慢普及。它既可以用于天氣app，也可以提供高度數據來(lái)改進(jìn)室內導航、健身跟蹤以及其他許多應用。隨著(zhù)市場(chǎng)上推出分立和集成式氣壓傳感器，它們在消費產(chǎn)品中的應用將會(huì )越來(lái)越多。
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