TDK最新的MEMS加速度计有望解决人们熟悉的传感器设计难题

在不断扩大的电子领域中，对高灵敏度、低重力、微尺度加速度传感器的需求越来越大。雷竞技最新app加速度计是一种机械传感器，用于测量物体在单轴或多轴方向上的重力、倾斜和振动输入的加速度。

“可检测的加速度方向”通过STMicroelectronics MEMS三轴加速度计。雷竞技最新app图片由LIS2DH数据表。

在20世纪70年代之前，设计师们被归入笨重、昂贵的传统加速度计。与此同时，需求小芯片的小型消费设备市场逐渐饱和。这导致了MEMs(微机电系统)技术的研究和发展。研究人员发现了一种使传感器小型化的方法，同时还能在恶劣条件下保持坚固的封装。

现在，设计师能够MEMs加速度计的无缝集成进入敏感的商业设备，如智能手机，冲击监测设备，振动测量设备用于土木工程实践。在加速度计中使用MEMS技术有助于降低设备尺寸和成本。

然而，像任何电子设备一样，设计师仍然面临着挑战，特别是关于加速度计的带宽和灵敏度。

交流和直流加速度计的简要概述

有两类加速度计，交直流响应。交流加速度计装置具有交流耦合输出，而直流加速度计具有直流耦合输出。主要的区别是，使用直流响应，输出能够驱动到零赫兹，使其更容易感知运动中的微小变化。

基于直流的加速度计是最常用的交流加速度计，因为它们没有配备相同的灵敏度来测量较小的运动变化。

交流响应加速度计(上)和直流响应加速度计(下)。图片由TE的连接

在这类加速度计中，最突出的是电容式加速度计，它可以在大型商业应用中找到，如汽车气囊系统和移动设备。在物理学中，加速度感知的原理是围绕着运动物体的惯性旋转，惯性被转化为力。

将这一规则应用于电容式传感器，设计者可以看到物体的加速度转换为电流、电荷或电压。

MEMS加速度计:挑战与改进

通过采用MEMs技术，开发者能够实现低制造成本。MEMs加速度计的吸引力还在于它们能够在低温下工作，降低噪音水平，并提供低功耗。

然而，它们的信噪比差，动态范围有限。正如上面提到的，MEMs器件的许多设计挑战来自于它们的灵敏度，因为它们的低带宽和低噪声容忍，以及保持一个小的物理几何形状。

单轴MEMs加速度计所能收集的信息类型有限(即只能从一个方向)。一个常见的解决方案是将这些加速度计与外部的多自由度集成电路耦合。这一添加的缺点是增加了足迹和成本，以及模拟和测试发生时的校准错误。显然，业界对灵活性、低成本和小足迹的关注与这样的设计是不一致的。

为了消除校准误差，设计人员利用各种模拟软件程序，如CoventorWare，它针对集成外部组件时面临的设计问题。

TDK公司和Tronics微系统公司的AXO315传感器

TDK计划明年年中通过其Tronics微系统部门的温度和压力传感器推出一种新的基于mems的传感器。

传感器,定速AXO®315这是一款单轴闭环MEMs加速度计，配备24位数字接口，据称在处理严重温度和强烈振动方面优于商用MEMs传感器。4 g (1 g =由地球重力引起的加速度)振动具有出色的抑制振动性能，用于精确的工业运动和倾斜控制。

TDK的AXO315传感器工作温度范围为-55°C到+105°C，并在5V电源上运行。图片由TDK公司。

值得注意的是，TDK已经选择为该传感器提供基于arduino的评估工具包，旨在帮助工程师获得更好的测试功能。通过使用便携式设备和电子原型平台(如Arduino)，用户可以在任何地方进行设计和测试。这为大多数制造商不得不适应的在家工作的新生活方式提供了一个很有前途的解决方案。

MEMs加速度计数据中心带宽升级

像这样的MEMs加速计可以说是朝着正确的方向迈出了一步，因为它显示的带宽略高于300Hz，但数据速率为2500Hz，这使它相对于目前的市场略有优势。

为了满足电子领域不断增长的数据传输速率，带宽的增加将允许更多的MEMS加速度计用于数据中心和高敏感信息应用。雷竞技最新app

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作为一名设计师，比起带宽，你更喜欢设计的灵活性吗?请在下面的评论中分享你的MEMs经验。