模擬器件談MEMS傳感器：致力于汽車產(chǎn)業(yè)設(shè)備及醫(yī)療器械等

本文為對利用MEMS技術(shù)制造加速度傳感器和陀螺儀傳感器等的美國模擬器件公司（Analog Devices）日本法人的采訪。（采訪者：根津禎）

目前，我們通過致力于追求更高性能的領(lǐng)域來開展MEMS傳感器業(yè)務(wù)。比如汽車、產(chǎn)業(yè)設(shè)備以及醫(yī)療器械等。這些均是今后有望實現(xiàn)高度成長的領(lǐng)域。

在檢測汽車、產(chǎn)業(yè)設(shè)備以及洗衣機等使用的馬達(dá)的振動情況，以判斷是否發(fā)生異常的用途中，利用3軸加速度傳感器。通過利用FFT分析發(fā)生的振動的頻率成 分，來推測振動發(fā)生的位置。例如，如果在低頻帶寬發(fā)現(xiàn)異常振動，可推斷是馬達(dá)外側(cè)的盒子發(fā)生異常，如果在中頻帶寬，可推斷是軸承部分發(fā)生了異常。

我們面向這類用途銷售“ADXL001”和“ADIS16227”。ADXL001的特點是，可檢測的頻率帶寬高達(dá)22kHz。由此，還可以檢測 8kHz的高頻率帯的振動。其特點還包括，檢測范圍達(dá)到±70g～500g。ADIS16227在可檢測的頻率帶寬高達(dá)22kHz的基礎(chǔ)之上，還具有 FFT信號解析功能。

我們的加速度傳感器除了檢測振動之外，還可用于檢測汽車的行李架、醫(yī)療器械的床體以及飛機等的傾斜角。在這類用途中，主要用來檢測±20g以下的相對 比較緩慢的動作。例如，3軸產(chǎn)品“ADXL345”、2軸產(chǎn)品“ADXL203”和“ADIS16209”等用來檢測傾斜角。其中ADXL203由于溫度特性出色，上市已經(jīng)過了約7年，仍在繼續(xù)銷售。ADXL203具備0g時的“偏置（Offset）溫度系數(shù)”為0.1mg/℃的溫度特性。

另一方面，陀螺儀傳感器用于檢測直升機、船舶以及無人駕駛飛機等的旋轉(zhuǎn)動作和方向變化。例如，1軸產(chǎn)品“ADXRS450”和“ADIS16265”。ADXRS450的特點是，對線性加速度的敏感度只有0.03度/秒/g，提高了沖擊時的測量精度。

采用MEMS技術(shù)的陀螺儀傳感器利用振動的物體上的“科氏力”來測量角速度。因此，會受到外部沖擊的影響。所以，ADXRS450以兩個傳感器電路為一組，共計利用了兩組四個傳感器電路，從而消除了外部沖擊的影響（圖1）。

ADXRS450可提供采用16端子SOIC封裝和名為“VMP”的自主封裝的兩款產(chǎn)品（圖2）。VMP支持縱橫兩面的表面安裝，以其中一個面為下進 行安裝時，可檢測首搖（Yaw，z軸）的動作，以另一面為下安裝時可檢測橫搖（Roll）或縱搖（Pitch，x軸/y軸）的動作。也就是說，通過改變安 裝面，可以檢測到想要檢測的旋轉(zhuǎn)動作。


圖1：ADXRS450的內(nèi)部（點擊放大）

圖2：VMP封裝（點擊放大）