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      搭载全球首款集成三轴加速度计的单芯片传感器

      发表于 2019-05-06 10:59:47 收藏 已收藏
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      搭载全球首款集成三轴加速度计的单芯片传感器

      发表于 2019-05-06 10:59:47
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      传感器的融合是未来发展必然的趋势,目前很多传感器已经实现融合,比如三轴加速度计、陀螺仪、磁力计等这些,但是本文要介绍的是全球首款融合了三轴加速度计和温度计的单芯片传感器方案,意法半导体公司推出的LIS2DTW12。据资料显示,“LIS2DTW12是业界首款采用加速度计和绝对温度计的微电子机械系统(MEMS)。”

      虽然说很多MEMS器件具有内置温度传感,但它们通?;诒冉系缪沟募浣臃绞交袢∠喽晕露?。ST的LIS2D2DTW12器件则不同,无需使用其它设备就能获取到更精确的温度测量。

      LIS2D2DTW12的温度传感精度为0.8°C,而加速度计则提供用户可选的满量程范围,最高可达±16g,并且该器件提供了50nA的省电模式以及多种工作模式,功耗仅为1μA或更低。

      搭载全球首款集成三轴加速度计的单芯片传感器

      将温度传感器和加速度计封装在一起是一种创新的形式,非常适用于空间受限的应用中,因此,其中的功耗也是关键的因素之一,这可能包括许多行业应用的传感和检测:

      跟踪和监控

      手势识别和点击/双击识别

      运动激活的功能和用户界面

      显示方向检测

      便携式医疗保健设备,如助听器

      无线传感器节点

      加速度测量

      LIS2D2DTW12有四个用户可选的全加速度测量标尺:±2g /±4g /±8g /±16g,16位输出速率范围为1.6 Hz至1600 Hz。共有65种用户模式,使设计人员能够精确控制设备的功耗。

      另外,此款传感器还可以被配置为检测其内置的设备是纵向还是横向(4D方向),同时,它还具有6D定向功能,可提供有关设备空间位置的更详细信息??梢郧崴墒侗鸬セ骱退髦涞目膳渲?,它还可以检测自由落体和用于告诉设备何时从睡眠/低功率模式“唤醒”的运动。

      温度传感

      温度检测的输出数据速率(ODR)范围为50至1.6 Hz,分辨率为8至12位。为了提高系统运行的整体速度,该单元具有集成的32级先进先出(FIFO)缓冲器。这允许LIS2D2DTW12在内部存储数据,以限制主处理器的干预,通过SPI(串行外设接口)或I 2 C(内部集成电路)接口完成通信。

      搭载全球首款集成三轴加速度计的单芯片传感器

      重要的一些规格参数

      一下是关于LIS2D2DTW12一些额外的规格:

      采用超小型2.0mm x 2.0mm x 0.7mm LGA封装

      工作温度范围为-40°C至+ 85°C

      属于意法半导体的“femto”系列,这是一种强大而成熟的制造工艺,已用于生产微机械加速度计

      可以在1.62 V至3.6 V的电源电压范围内工作

      评估板

      针对LIS2D2DTW12器件,意法半导体推出了专门的评估板STEVAL-MKI190V1,方便工程师用户可以快速的对新产品设计的开发。

      搭载全球首款集成三轴加速度计的单芯片传感器

      STEVAL-MKI190V1是一款适配器板,旨在便于评估LISDTW12产品系列中的MEMS器件,该板为用户自己的应用程序中的快速系统原型设计和设备评估提供了有效的解决方案。

      STEVAL-MKI190V1可插入标准DIL 24pin,该适配器提供完整的LISDTW12pin,可随时使用VDD电源线上所需的去耦电容。STEVAL-MKI109V3主板支持该适配器,该主板包含一个高性能32位微控制器,用作传感器和PC之间的桥接器,可在其上使用可下载的图形用户界面(Unico GUI)或专用软件定制应用程序的例程。

      原理图

      以下是STEVAL-MKI190V1开发板的原理图。

      搭载全球首款集成三轴加速度计的单芯片传感器

      小结

      大体回顾下全球的厂商,虽然有多家制造商提供MEMS加速度计IC,但意法半导体这款传感器是在加速度计的基础上唯一能够提供温度读数的传感器。在不少资料的介绍中,意法半导体也强调了他们通过精准的校准技术和对制造过程更严格控制来实现这一壮举。值得注意的是,无论是需要的电路板空间、还是功率、或者是温度传感精度水平,LIS2D2DTW12都表现出色,考虑到这一点,相信基于此传感器的应用不久之后就会出现在市场上,感兴趣的朋友不妨多关注下。

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