MEMS數(shù)字羅盤模塊(ST)
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意法半導(dǎo)體在單一模塊內(nèi)集成一個(gè)3軸數(shù)字加速計(jì)和一個(gè)3軸數(shù)字磁感應(yīng)計(jì),這款數(shù)字羅盤模塊兼?zhèn)涓呔?、小尺寸、低功耗、具有?jìng)爭(zhēng)力的價(jià)格等多項(xiàng)優(yōu)點(diǎn),能夠滿足市場(chǎng)對(duì)先進(jìn)導(dǎo)航功能以及新興的智能定位服務(wù)日益增長(zhǎng)的需求。意法半導(dǎo)體的高性能系統(tǒng)級(jí)封裝數(shù)字羅盤采用霍尼韋爾公司的磁阻技術(shù),讓便攜消費(fèi)電子應(yīng)用設(shè)備加速采用增強(qiáng)的電子羅盤功能,包括方位查找、地圖/顯示方位、定位服務(wù)和步行方位推算。
把高性能運(yùn)動(dòng)檢測(cè)與磁感應(yīng)功能結(jié)合在一起,可在多方面提高移動(dòng)設(shè)備的使用體驗(yàn)。意法半導(dǎo)體的新模塊增加了向前定向功能,使應(yīng)用開發(fā)人員提高手機(jī)/PDA的屏幕利用率,在尺寸有限的顯示屏上顯示強(qiáng)大的地圖功能,在地圖底部指示用戶當(dāng)前所在位置,讓屏幕其余部分顯示前進(jìn)(正前方)方向。
意法半導(dǎo)體的數(shù)字羅盤模塊可提供準(zhǔn)確的前行信息,當(dāng)沒(méi)有GPS信號(hào)時(shí),可指示行人或汽車正在行進(jìn)的方向;此外還支持航位推測(cè)應(yīng)用算法,例如,在沒(méi)有GPS信號(hào)或強(qiáng)度很弱的高樓大廈內(nèi)或森林茂密的山區(qū),為行人提供導(dǎo)航功能。
手機(jī)內(nèi)的羅盤模塊能夠?yàn)橄冗M(jìn)定位服務(wù)創(chuàng)造新的機(jī)遇。配備羅盤和GPS功能,消費(fèi)者只需把手機(jī)指向附近的設(shè)施,就可以識(shí)別和檢索相關(guān)目標(biāo)的信息,如餐廳或商場(chǎng)等。
意法半導(dǎo)體部門副總裁兼MEMS、傳感器和高性能模擬產(chǎn)品部總經(jīng)理Benedetto Vigna表示:“作為首選的一站式MEMS產(chǎn)品供應(yīng)商,意法半導(dǎo)體為智能傳感器模塊應(yīng)用鋪平道路。我們已有加速計(jì)、陀螺儀和麥克風(fēng)傳感器,通過(guò)與霍尼韋爾合作,現(xiàn)在又有了磁感應(yīng)計(jì),我們正在開創(chuàng)一個(gè)傳感功能一體化時(shí)代。”
這款新模塊得益于意法半導(dǎo)體的經(jīng)過(guò)市場(chǎng)驗(yàn)證的制造技術(shù),以及已經(jīng)用于6億多顆加速傳感器的可靠設(shè)計(jì)。新模塊的高精度感應(yīng)功能,結(jié)合嵌入式智能功能,包括喚醒/關(guān)斷功能,以及當(dāng)傳感器沿三個(gè)軸(x,y,z)向上或向下運(yùn)動(dòng)時(shí)發(fā)出信號(hào)的6D識(shí)別功能。新模塊的線性加速度測(cè)量范圍為±2/±4/±8g,磁場(chǎng)強(qiáng)度測(cè)量范圍從±1.3 到±8高斯(2),這兩個(gè)量程可由用戶任意選擇。
模塊內(nèi)的磁感應(yīng)元件基于霍尼韋爾的各向異性磁阻(AMR)技術(shù),能夠檢測(cè)地球磁場(chǎng)的方向和強(qiáng)度,確定相對(duì)于磁場(chǎng)北極的前進(jìn)方向。這項(xiàng)技術(shù)具有領(lǐng)先市場(chǎng)的羅盤計(jì)算精度,兼?zhèn)浜艿偷墓?,這對(duì)于電池供電設(shè)備至關(guān)重要。
AMR技術(shù)能夠在Z軸上提供與X軸和Y軸相同的感應(yīng)靈敏度,而無(wú)需霍爾效應(yīng)型磁敏傳感器的磁通量增強(qiáng)器?;魻栃?yīng)型磁敏傳感器的缺點(diǎn)是:在磁通量增強(qiáng)器磁化后,傳感器會(huì)發(fā)生偏移電壓移位現(xiàn)象。在磁場(chǎng)強(qiáng)度極低的環(huán)境中,如金屬建筑物和汽車內(nèi),或在加拿大、北歐等高緯度地區(qū),意法半導(dǎo)體這款在市場(chǎng)上獨(dú)一無(wú)二的三軸傳感器解決方案可以降低檢測(cè)誤差。
在霍尼韋爾的磁感應(yīng)計(jì)設(shè)計(jì)內(nèi),偏移電壓消除電路可以最大限度減少調(diào)校傳感器的必要性;獲得專利的置位/復(fù)位帶可以使傳感器消磁,即去除傳感器的磁性,提高每次測(cè)量的精度。
據(jù)市調(diào)機(jī)構(gòu)iSuppli的研究報(bào)告,僅用于手機(jī)的MEMS數(shù)字羅盤市場(chǎng)將從2008年的800萬(wàn)件增長(zhǎng)到2013年的5.4億件,年復(fù)合增長(zhǎng)率(CAGR)高達(dá)129%。在此期間,手機(jī)數(shù)字羅盤元件的收入將從800萬(wàn)美元增長(zhǎng)到3.25億美元,年復(fù)合增長(zhǎng)率(CAGR)高達(dá)110%。
意法半導(dǎo)體的LSM303DLH數(shù)字羅盤模塊采用5x5x1mm的環(huán)保型封裝,軟件和寄存器兼容意法半導(dǎo)體的三軸數(shù)字加速度傳感器系列產(chǎn)品(LIS331DLH/M/F)。樣片已上市,量產(chǎn)準(zhǔn)備就緒。