不久前,AD推出工业用ADXL354/355三轴加速度计具有噪音低、稳定性高的特点,在北京举行了媒体发布会,再次引发了工业化MEMS关注传感器。
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在许多传感器制造商看来,工业和医疗传感器的投资回报有限,因为技术门槛高,需求量小。AD不这么认为,一干三十年,而且越干越有感觉,一发失控。
工业传感器市场不同于手机市场。手机市场的三个要素是:成本、成本和成本。在工业市场,性能、精度和可靠性是关键因素。AD如果不满足客户的需求,就要做出让客户兴奋的产品,激发客户的想象力,让客户开发出以前从未做过或想过的新产品。
AD传感器已经练习了30年
如上图,AD于1997年开始MEMS五年后的2002年,传感器已经支付了1亿件传感器007年推出工业IMU(惯性测量单元)2011年推出耐温175℃的HT MEMS,到目前为止还没有竞争对手。2013年AD累计生产10亿传感器。
今年的2017年,AD新产品家族是ULN(超低噪声) MEMS XL系列传感器。新闻发布会将介绍六种新产品和ULP(超低功耗) MEMS XL。
实际上,AD惯性传感器市场关注四个部分:
1.陀螺和惯性单元专注于高温&校准和全温范围。应用领域涵盖精确农业、跟踪制导和无人机。说到耐高温,例如,许多手机在夏季导航时不得不关闭,但由于过热AD无人机应该在海南和黑龙江飞行。
2.超低噪音。这也是新闻发布会的重点。将有6种新产品。其特点是分辨率高,稳定性高。应用场景:如何预测螺钉松动老化时机器损坏?这些产品定位于工业领域IoT平台稳定控制、结构健康监测、状态检测等市场。
3.超低功耗。定位7天24小时工作的大数据和运动开关。包括仪器、资产管理、可穿戴等。会议发布ADXL372属于这一领域。
4.高温。适合极端环境的运行保证,适合地质勘探等应用。例如无人机很火,主要用于航拍,还有一些特殊应用,例如农用无人机去撒药,撒药需要油动飞机,振动比电动高,需要保证传感器安全可靠。因此,这块与手机市场的要求——成本、成本、成本不同。
七款MEMS新品
*ADXL354/355三轴低噪声加速度计。如三峡大坝、桥梁、建筑物、山体滑坡等。ADXL354/355。其特点是稳定性高,无需校正。AD十年内预测±3.5mg零重复性,方法是做老化实验,然后按照阿伦尼乌斯方程计算。
*ADXL356/357适用于无人机等极端环境下的倾角和振动测量,低至80μg/√Hz
目前,由于振动会产生振动整流误差,所有无人机都在进行减震设计(VRE),使加速度(g)超出误差范围,导致正弦波切割,导致无人机失控。
图:正弦波削波
由于ADXL356/357有数字电路,功耗高吗?AD中国官网从单独的角度来看,数字输出的功耗略高于模拟输出。但模拟输出外围通常配备数字电路,因此整体方案相似。
*ADXL1001/1002。这两款产品的竞争对手是传统压电传感器,噪音低,带宽高,但价格高。AD新产品的价格只有压电传感器的1/10左右!±50g到±100g有40个测量范围mV/g到20mV/g灵敏度。
那为什么新产品会大大降低成本呢?MEMS其特点是稳定性高,成本低。在应用中,例如,在过去,石油钻井仪器需要用被子包裹和放置,因为仪器的价值往往超过10万元或数十万元MEMS传感器后,可使成本大为降低。
*ADXL372是超低功耗,三轴,200g量程加速度计,属于ULP MEMS XL系列。为了监测贵重物流或公共财产的保护,主要进行冲击监测。比如快递员是否野蛮装卸古董运输,冰箱是否倒过来。假设汽车在西藏行驶,汽车撞到护栏,司机逃跑,公共财产将遭受损失,如果护栏打开摄像头,可以拍摄违规现象。运动员脑部受到震荡,例如冰球运动员在训练中被球拍击中,但运动员认为自己还可以上场比赛,会耽误治疗。也可以感知士兵爆炸后脑部是否受到冲击。
为降低功耗,ADXL372有快速唤醒模式。快速唤醒的困难在于,即使根据奈奎斯特采样定律,MCU休眠,器件功耗还是很大的。AD采用模拟域比较法,冲击发生时可快速唤醒。
给客户带来兴奋
从以上可以看出,AD在向客户推出新产品时,可以想象一些应用场景。
在过去,我们的方法是解决客户的痛点。现在的产品理念是抓住客户的兴奋,比如做一些demo(演示)激励客户想出并制作一些有创意的产品。AD亚太微机电产品市场及应用经理赵延辉先生指出。
比如这次发布的ADXL372的前代产品——ADXL362(注:362主要用于运动测试,经过大量程化,成为372冲击测试产品。)带来了客户的兴奋。AD推出时,没想到客户用在手镯上,现在客户每月订单量达到120~150万。ADXL362也用于燃气表,某中国客户年出货量已达数百k。
AD制造MEMS的诀窍
AD的MEMS有些是自己做的,有些是外包的,但最终的测试是在AD公司。
MEMS的特点是:设计占60%,制造占40%。因MEMS在制造方面,每个标准都有自己独特的工艺。而普通的IC由于工艺标准化,制造通常以设计为主,不占这么重要的比例。
那么,AD工业和医疗的收入如何?事实上,它远远高于消费。
为什么不注意大量的消费传感器,比如手机传感器?其实手机传感器已经是红海了,很难赚钱。未来可穿戴产品将与大健康挂钩,因为一开始,每个人都使用可穿戴产品是为了好玩,然后他们会注意功能。当新应用出现时,AD由于性能高,产品将首先进入。随着批量的增加,其他制造商将跟进,生产具有竞争力的价格产品AD也许淡出这个市场,寻找下一个兴奋点。”
很多客户认为传感器门槛高,需求小,不划算。然而,由于多年的积累,我们形成了一个良性循环。所以推出新产品只需要少付出。赵轻松地说。
图:超低功耗产品ADXL372的demo板,芯片与ADXL362引脚兼容
- 评估板 - DC-DC 与 AC-DC(离线)SMPS
- 数据采集 - 模数转换器(ADC)
- 线性 - 比较器
- 电源管理IC - 稳压器 - DC DC 开关稳压器
- 温度传感器 - 模拟和数字输出
- 电源管理IC - 稳压器 - DC DC 开关式控制器
- 数据采集 - 数模转换器(DAC)
- 电源管理IC - 稳压器 - DC DC 开关稳压器
- 线性器件 - 放大器 - 仪器、运算放大器、缓
- 电源管理IC - 稳压器 - 线性
- 评估板 - DC-DC 与 AC-DC(离线)SMPS
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