伴随着MEMS传感器“融合的诞生,以iPhone和iPad为代表的消费电子产品的运动感知能力正在发生根本性改变。“智能手机与平板是驱动今年增长的关键力量,这些产品中很多已经具有3轴加速计、3轴陀螺仪、麦克风、立体声波滤波器等标准MEMS器件。意法半导体(ST)模拟、MEMS和传感器部门应用经理PaoloBendiscioli对电子工程专辑记者表示。
来自IHS公司的消费与移动MEMS市场研究报告显示,2011年消费与移动MEMS营业收入将有望达到22.5亿美元,取得迄今以来最高的增长率37%。而2010年创下的最高增长率则是27%,营业收入达到了16.4亿美元。该公司预测说,2015年全球MEMS营业收入将比2010年增长近两倍,达到45.4亿美元,2010-2015年的复合年度增长率约为 22.5%。
要想在消费电子市场取得成功,厂商就必须通过规模经济取胜,并且能够提供广泛的解决方案。ST称,他们预见到了MEMS在消费类电子、医疗保健,工业和汽车市场强劲的需求态势,因此大幅度提高了其MEMS产能。目前,STMEMS传感器的产能已达300万/天,且是世界上第一家制造基于8英寸晶圆工艺MEMS器件制造商。
力拼10自由度
传感器融合一直是MEMS产业的热议话题,而新兴的移动消费电子应用,如位置相关服务(LBS)、室内及多楼层盲区导航功能等,也需要复杂程度更高的感应功能。ST大中华及南亚区模拟与微电机系统部市场部经理吴卫东认为,传感器融合将为高精度运动检测在手机、导航系统、游戏机及众多的便携电子设备内的应用创造更多新机会,空中鼠标、智能遥控器、LBS等都是ST未来十分看好的应用。
就在各种6自由度、9自由度器件不断问世之际,10自由度MEMS产品也已悄然问世。 ST近日就推出了10自由度(DoF)传感器应用整体解决方案,包括三轴地磁模块LSM303DLHC(包含三轴线性运动和三轴地磁运动传感器)、三轴数字陀螺仪L3G4200D和压力传感器。从而使消费电子产品具备立即获得线性加速度、角速率、地球引力、前进方向和海拔高度等完整3D立体地理信息指示的能力,且不受GPS卫星信号消逝或变弱的影响。
此外,为了将MEMS传感器和多轴惯性模块的全部功能发挥到极致,ST还同时发布了 iNEMO引擎传感器整合套件。PaoloBendiscioli强调称,iNEMO引擎是“业界首款完整可定制的多轴MEMS传感器软硬件解决方案,能够加强运动识别和前进方向精度识别功能。
基于卡尔曼滤波器(KalmanFilter)理论,iNEMO引擎采用一套自适应预测和滤波算法,能够识别由加速度计、陀螺仪、罗盘以及压力传感器组成的多个传感器的输入信息,并可自动修正传感器的测量失真、错误以及干扰,从而大幅提升用户体验以及感应精度、分辨率、稳定性和响应时间。几个月前,ST宣布与微软合作,以确保在基于Windows8的平板电脑和计算机中可快速采用其MEMS传感器及相关技术。
ADI最近也新增了战术级(零偏稳定度低于10o/小时)角速率陀螺仪ADIS16136和十自由度惯性测量单元(IMU)ADIS16488。ADIS16136的典型零偏稳定度达到了3.5o/小时,采用火柴盒大小的模块封装,功耗低于1W,重量仅为25克。 ADI方面称,与昂贵的光纤陀螺仪相比,新款陀螺仪的稳定度和角度随机游走特性与之相当,但线性度却提高2倍,启动时间快30倍,功耗低5倍,且无需用户配置就能产生精密准确的速率检测数据。
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