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芯曜途@@发布适用于@@MEMS传感@@器@@阵列的@@@@近感@@@@@@AI推理@@芯片@@@@

judy — Fri, 15 Dec 2023 03:14:03 +0000

近日@@，芯曜途@@科技@@@@发布了适用于@@MEMS传感@@器@@阵列的@@@@STN100近感@@@@AI推理@@芯片@@@@。芯曜途@@此次发布的@@@@STN100芯片@@，采用@@了创新架构@@设计@@，专为智能@@传感@@器@@设计@@，有望改变传统接口@@电路芯片@@的@@功能@@局限@@，推动传感@@行业的@@单芯片@@集成化和@@智能@@化@@。

据@@悉@@，STN100的@@创新架构@@@@，使得@@传感@@器@@的@@原始信号能够在@@机器学习层面上直接进行数值处理@@，可实现完全隐私保护@@，超低延时推理@@及系统级低功耗@@@@。STN100通过直接对传感@@器@@信号流进行边缘推理@@@@，以事件@@中断的@@形式只传输用户关心的@@最终结论@@，解决了传统方案中@@MCU等@@控制单元需要不间断地轮询@@、存取和@@计算传感@@器@@海量数据@@@@的@@问题@@，释放了大量带宽与@@算力资源@@。

得益于芯曜途@@科技@@@@对应用场景和@@目标用户的@@深刻理解@@，STN100非常易用@@。STN100支持硬件@@实现的@@浮点乘加运算@@，只需将相应的@@模型@@文件@@下载到@@芯片@@中@@，STN100能够马上理解模型@@中的@@算子@@、数值和@@属性@@，以最优化的@@方式自@@动化地调用各个硬件@@模块@@，开启推理@@过程@@。下载不同的@@模型@@文件@@@@，就可以轻松实现不同的@@推理@@目的@@@@，包括@@人@@体存在@@与@@姿态@@，物体分类@@，字符识读等@@@@。STN100会在@@推理@@到@@用户期望的@@结果@@时输出提示信号和@@具体信息@@。

STN100让@@MEMS传感@@器@@应用系统的@@设计者有了更多的@@想象空间@@。例如@@@@，不仅能识别人@@体存在@@@@，还能识别人@@体的@@数量@@、位置关系和@@行为特征@@；不仅能识别语音指令@@，还能识别语音发出的@@方位和@@语调特征@@。STN100还可以协助传感@@器@@实现更多在@@传统上以特征量检测方式难以实现的@@应用@@。芯曜途@@的@@工程师们期待着@@，通过这款芯片@@的@@成功流片和@@持续努力@@，彻底解决人@@工智能@@在@@传感@@器@@端侧难以落地的@@问题@@，解决业界对大算力处理单元和@@高传输带宽的@@过度依赖@@。

芯曜途@@科技@@@@

芯曜途@@科技@@@@于@@2022年@@在@@珠海成立@@，拥有@@10余项知@@识产权@@，并屡获殊荣@@。在@@一年@@之内@@，就实现了基于@@其核心技术@@的@@@@STN100成功流片和@@测试@@@@，提供@@“感@@”与@@“知@@”密切结合的@@智能@@传感@@器@@芯片@@解决方案@@，促进了传感@@行业的@@智能@@化发展@@。芯曜途@@坚信@@“感@@算一体@@”是未来人@@工智能@@技术@@发展的@@重要方向之一@@，致力于成为计算传感@@芯片@@创新引领者@@，让@@更多人@@享受@@智慧生活@@。

敏芯股份@@：基于@@PMUT的@@TOF模组@@方案助力智能@@传感@@发展@@

judy — Thu, 25 May 2023 02:22:07 +0000

压电微机械超声换能器@@（Piezoelectric Micromachined Ultrasonic Transducer，PMUT）是一类通过压电材料的@@正逆压电效应使压电薄膜振动@@@@，从@@而@@发射或@@者接收超声波信号的@@@@MEMS器件@@@@。当@@PMUT用于发射超声波时@@，它是一个执行器@@；当@@PMUT用于接收超声波时@@，它是一个传感@@器@@@@。

在@@商业化产品@@中@@，完全相同的@@@@PMUT器件@@@@可以承担两个相对立的@@功能@@@@，这使得@@@@PMUT器件@@@@从@@设计到@@生产@@、封装@@、测试@@、系统化的@@成本得到@@极大的@@降低@@。而@@MEMS标准工艺批量化生产和@@晶圆级封装@@的@@大规模应用@@，使得@@PMUT非常适合商业化应用@@。

MEMS超声波换能器芯片@@@@PMUT区别于传统的@@压电陶瓷超声波传感@@器@@@@，其体积仅为其@@1/4，功耗@@也大幅降低@@，并且@@MEMS超声波传感@@器@@不同于光学@@TOF传感@@器@@，其能够在@@强光雾霾天气中使用@@，对于明暗@@，透明物体皆可实现测量@@。在@@扫地机器人@@@@@@、工业机器人@@@@、驾驶辅助@@、无人@@机@@、玩具避障@@@@、闸机门控等@@众多场景中具有广泛的@@应用前景@@。

敏芯股份@@作为国内屈指可数掌握多品类@@MEMS芯片@@设计和@@制造工艺能力企业@@，可提供@@高端定制化的@@基于@@@@PMUT的@@TOF模组@@。通过基于@@@@SOI晶圆的@@半导体加工工艺制造@@，实现底电极@@/压电层@@/顶电极的@@三明治结构用作驱动和@@接收构件@@@@，发送升压后的@@脉冲@@串来驱动此器件@@@@在@@谐振频率工作@@，通过计时发出脉冲@@和@@回收脉冲@@的@@时间差@@，来计算与@@障碍物的@@距离@@@@。

同时@@，敏芯股份@@提供@@了基于@@@@PMUT的@@TOF测距模组@@的@@驱动和@@控制电路@@，可减少@@开发者的@@开发难度@@，加快开发进程@@。

常见应用@@

车载系统@@：

测距离@@是超声器件@@@@的@@重要应用@@，高频@@超声波抗干扰能力强@@，传播距离@@远@@，非常适合测距应用@@。现有的@@安装于汽车@@上的@@倒车雷达@@，一般就是前后各四颗@@，但是@@这四颗倒车雷达普遍有体积大@@、成本高的@@缺点@@。而@@PMUT的@@封装@@后尺寸都不会超过@@10mm，设想一种场景@@，如@@果使用@@PMUT阵列来做距离@@检测@@，小尺寸高密度的@@排布@@，不仅可以做到@@在@@不超过现有倒车雷达成本的@@条件@@下全车无盲区检测@@，甚至@@可以完整建立环绕全车的@@超声成像以辅助智能@@驾驶系统@@。

扫地机器人@@@@：

避障@@检测就是以超声传感@@器@@和@@红外光电传感@@器@@相结合来完成的@@@@。因成本问题@@，主流扫地机器人@@@@的@@超声雷达数量都在@@个位数@@。因此@@，扫地机器人@@@@的@@避障@@检测和@@寻迹问题依然突出@@，被卡住@@、错误判断等@@都是超声雷达检测精度不够高造成的@@@@。

PMUT在@@扫地机器人@@@@@@上的@@商业化应用是一个非常有价值的@@切入点@@，其低成本和@@小体积@@、高精度的@@优点可以满足扫地机器人@@@@这类需要进一步提高检测分辨率的@@应用场景@@。

联系我们@@

如@@需申请样片或@@订购可拨打@@：0512-62386109 / 0512-62386877或@@邮件@@至@@@@：info@memsensing.com，更多信息敬请访问敏芯股份@@官网@@@@www.memsensing.com。

文章来源@@@@：敏芯股份@@

哪些传感@@器@@嵌入式功能@@适用于我的@@应用@@？

judy — Mon, 10 Apr 2023 07:45:35 +0000

摘要@@：

本文介绍部分@@意法半导体@@@@MEMS传感@@器@@所具备的@@嵌入式可编程功能@@@@，特别介绍了有限状态机@@@@ (FSM)、机器学习内核@@ (MLC) 和@@智能@@传感@@器@@处理单元@@@@ (ISPU)。

1. 简介@@

意法半导体@@的@@数据@@@@处理方法不断变化@@，从@@传感@@器@@连续将数据@@@@流式传输到@@@@MCU进行处理和@@分析@@的@@标准解决方案@@，演变为在@@传感@@器@@中本地处理数据@@@@的@@边缘方法@@。

最近@@，意法半导体@@推出了独具匠心的@@@@MEMS传感@@器@@，它具有可编程逻辑和@@完全可编程@@@@DSP架构@@，能够降低功耗@@@@，减少@@I²C/SPI总线流量@@，减轻@@MCU负荷@@。

✦ 这种可编程逻辑架构@@旨在@@最大限度降低特定处理模型@@的@@功耗@@@@，同时@@可以运行@@FSM和@@MLC算法@@。触发中断时@@，MCU读取模型@@结果@@@@，还可以读取原始数据@@@@@@。

✦ 完全可编程@@DSP可以实现在@@传感@@器@@内部运行的@@任何自@@定义代码@@（需考虑计算和@@编译限制@@），MCU从@@传感@@器@@中读取处理后的@@数据@@@@@@。

2. 有限状态机@@ (FSM)

有限状态机@@是一种行为模型@@@@，由有限数量的@@状态组成@@，且状态之间会发生特定迁移@@，类似于流程图@@@@，能够处理内部和@@外部@@数据@@@@@@（通过传感@@器@@集线器配置@@）。多个状态机可以并行运行@@。

有限状态机@@方法适用于需要识别用户定义手势模式的@@所有应用@@。

最新意法半导体@@传感@@器@@采用@@@@FSM模型@@，并引入了自@@适应自@@配置@@ (ASC) 功能@@。这意味着@@，可以利用@@FSM中断来触发器件@@@@设置更改@@（包括@@ODR、FS、BW、功率模式和@@@@FIFO），因此@@MCU可以保持睡眠模式@@。

3. 机器学习内核@@ (MLC)

机器学习内核@@包含@@一组可配置参数和@@决策树@@。决策树的@@表@@示@@形式为二进制树@@，包含@@两类节点@@ - 内部节点和@@叶节点@@。决策树的@@内部节点按照@@ (if-then-else) 方法分成两个子节点@@，以便进入下一路径@@（可以是@@true或@@false）。决策树的@@叶节点不包含@@任何子节点@@，只包含@@一个用户定义的@@类@@ - 结果@@。

适用于通过归纳方法实现的@@应用@@，该方法涉及从@@观察结果@@中搜索模式@@。这类应用包括@@@@：活动识别@@、健身活动识别@@@@、运动强度检测@@、振动@@强度检测@@、携带位置识别和@@环境感@@知@@@@。

4. 智能@@传感@@器@@处理单元@@ (ISPU)

ISPU是一种小巧紧凑的@@超低功耗@@@@高性能@@可编程内核@@，它基于@@意法半导体@@开发的@@专有架构@@@@。这款内核支持处理内部@@（加速度@@计@@、陀螺仪和@@温度@@传感@@器@@@@@@）和@@外部@@（通过传感@@器@@集线器连接到@@传感@@器@@@@）数据@@@@。ISPU可以运行意法半导体@@@@ISPU工具链编译的@@@@C语言算法@@@@，也可以使用@@NanoEdge AI Studio生成异常检测库@@。该器件@@@@具备灵活的@@编程能力@@，适用于在@@不使用@@MCU的@@情况下@@，实现任何@@AI、传感@@器@@融合算法@@@@。

如@@需详细了解本主题@@，请阅读意法半导体@@社区中的@@本篇@@知@@识文章@@。

文章来源@@@@：意法半导体@@中国@@

ICinsights：MEMS传感@@器@@销售创纪录@@

judy — Wed, 16 Nov 2022 02:06:09 +0000

来源@@：内容由半导体行业观察@@（ID：icbank）编译自@@@@ICinsights

据@@IC Insights的@@报告称@@，受@@“智能@@”嵌入式控制的@@普及和@@市场供应紧张导致的@@销售价格上涨的@@推动@@，预计@@ 2022 年@@半导体传感@@器@@销售额与@@去年@@相比将继续实现两位数百分比增长@@。然而@@@@，自@@夏季开始以来@@，全球经济状况疲软和@@高通胀率减缓了消费电子产品@@@@、个人@@电脑和@@主流智能@@手机领域的@@传感@@器@@单元@@需求@@。

IC Insights表@@示@@，全球传感@@器@@出货量预计@@到@@@@ 2022 年@@仅增长@@ 1%，但与@@@@ 2021 年@@的@@@@ 304 亿相比@@，将达到@@创纪录的@@@@@@ 308 亿台设备@@。第四季度的@@传感@@器@@总销售额将按年@@增长@@ 13%，总销售从@@去年@@的@@@@@@ 127 亿美元@@@@增至@@@@ 144 亿美元@@@@的@@历史新高@@。

用于汽车@@系统@@、工业设备和@@其他嵌入式控制应用的@@传感@@器@@供应紧张和@@短缺显着提高了这些半导体的@@平均售价@@ (ASP)。

IC Insights 预计@@ ，2022 年@@总传感@@器@@的@@平均售价将比@@ 2021 年@@高出@@ 11%，这是二十多年@@来最大的@@一年@@价格百分比涨幅@@。预计@@今年@@两大传感@@器@@类别的@@销售额将实现两位数的@@百分比增长@@：加速度@@/偏航传感@@器@@@@ +15%；用于磁场@@传感@@器@@@@（包括@@导航应用中常见的@@电子罗盘芯片@@@@）+20% 。同时@@，由于@@今年@@汽车@@生产受@@限和@@智能@@手机出货量下降@@，预计@@ 2022 年@@压力@@传感@@设备@@（包括@@麦克风芯片@@@@）的@@销售额将仅增长@@ 5%。

今年@@压力@@传感@@器@@@@的@@销售额预计@@将增至@@@@ 48 亿美元@@@@，出货量仅增长@@ 0.4% 至@@ 85 亿个@@。加速度@@/偏航类别@@（包括@@用于惯性传感@@的@@加速度@@计@@和@@陀螺仪设计@@）的@@收入预计@@到@@@@ 2022 年@@将达到@@@@ 55 亿美元@@@@，今年@@单位出货量增长@@略低于@@ 0.5% 至@@ 71 亿美元@@@@。 McClean Report 的@@第四季度更新还显示@@，2022 年@@磁场@@传感@@器@@销售额将达到@@@@ 3.3 美元@@，单位出货量增长@@ 1% 至@@ 127 亿美元@@@@。

近四分之三的@@年@@度半导体传感@@器@@销售额来自@@采用@@微机电系统@@@@ (MEMS) 技术@@制造的@@产品@@@@。内置硅中的@@微型@@ MEMS 结构可检测和@@测量压力@@传感@@器@@@@@@、麦克风芯片@@和@@加速度@@@@/偏航传感@@器@@@@的@@变化@@。基于@@ MEMS 的@@设备现在@@占@@全球传感@@器@@单元@@总出货量的@@@@ 54%。包含@@ MEMS 技术@@的@@传感@@器@@销售额今年@@预计@@将增长@@ 5%，达到@@创纪录的@@@@ 108 亿美元@@@@，而@@这些设备的@@出货量预计@@将增长@@ 7%，到@@ 2022 年@@达到@@@@ 167 亿美元@@@@的@@年@@度峰值@@。

传感@@器@@，出货量大增@@111%

2022年@@9月@@，日本电子信息技术@@产业协会@@（JEITA）对全球传感@@器@@市场在@@@@2020年@@和@@@@2021年@@（日历年@@@@）的@@出货表@@现进行了调查并公布了结果@@@@。公布结果@@显示@@，2021年@@传感@@器@@出货量为@@35,268,156,000件@@，为上年@@的@@@@@@111%，出货金额为@@19,291.81亿日元@@@@，为上年@@的@@@@@@105%。

自@@ 2009 年@@以来@@，JEITA 一直在@@开展@@ JEITA 传感@@器@@全球现状调查@@，关注不断增长的@@传感@@器@@市场@@。此次公布的@@@@《传感@@器@@全球出货结果@@@@（2020、2021）》也是调查结果@@的@@一部分@@@@。73家国内外传感@@器@@企业参与@@了此次调查@@。汇总结果@@分为@@“按类型@@”、“按需求部门@@”、“按目的@@地@@”、“按形状@@”等@@，并公布数量和@@金额@@。此外@@，传感@@器@@被分为@@“温度@@”、“发光强度@@”和@@“磁场@@”等@@9种类型@@，并公布了每种类型@@的@@出货数据@@@@@@。

2021 年@@，由于@@“由于@@ COVID-19 的@@传播导致居家需求和@@远程办公的@@增加@@”以及@@“对无人@@驾驶和@@节省劳动力的@@投资扩大@@”，传感@@器@@需求依然强劲@@。因此@@，该公司@@分析@@“量基数大大超过@@2020年@@，价值基数也正增长@@”。

从@@2021年@@传感@@器@@类型的@@出货量来看@@，温度@@传感@@器@@@@的@@市场规模最大@@。2412978.3万件@@@@，比上年@@增长@@109%。光度传感@@器@@紧随其后@@，数量为@@ 4,862,437,000，比去年@@同期增长@@ 122%。另一方面@@，从@@价值上看@@，光强度传感@@器@@为@@@@ 1,359,042,000,000 日元@@，为上一年@@的@@@@@@ 102%。压力@@传感@@器@@@@、温度@@传感@@器@@@@、声音@@/超声波传感@@器@@等@@销售额实现两位数增长@@。

按类型@@划分的@@传感@@器@@全球发货结果@@@@。左图@@按数量计算@@@@，右图@@按价值计算@@@@（点击放大@@）来源@@：JEITA

按需求部门@@查看@@ 2021 年@@传感@@器@@出货量表@@现@@。在@@价值方面@@，通信设备和@@智能@@手机占@@了大部分@@@@，其次是汽车@@和@@工业应用@@。与@@去年@@的@@@@业绩相比@@，通讯设备和@@智能@@手机的@@销售额下降了@@6%，拖累了整体业绩@@。然而@@@@，其他行业录得两位数增长@@。从@@数量上看@@，通讯设备和@@智能@@手机的@@销售额占@@比为@@107%，呈现正增长@@。工业用途@@、汽车@@/交通用途@@、家电@@/家居设备用途等@@达到@@@@120%的@@水@@平@@，拉动了整体增速@@。

按需求部门@@划分的@@全球传感@@器@@出货量变化@@，按数量计算@@

按需求部门@@划分的@@全球传感@@器@@出货量变化@@，按价值计算@@

我们按目的@@地@@查看了@@ 2021 年@@传感@@器@@的@@出货结果@@@@。中国在@@数量上占@@@@ 54%，在@@价值上占@@@@ 34%。按数量计算@@，亚太地区占@@@@ 23%，其次是日本@@，占@@ 14%。另一方面@@，按价值计算@@，美洲占@@@@ 27%，日本占@@@@ 20%。

我们按形状@@查看了@@ 2021 年@@传感@@器@@的@@出货结果@@@@。传感@@器@@设备@@（单个传感@@器@@@@）按体积计算占@@@@ 96%，按价值计算@@占@@@@ 73%。其他是@@“传感@@器@@模块@@/传感@@器@@单元@@”和@@“传感@@系统@@/传感@@器@@设备@@”。

MEMS传感@@器@@模块@@实际出货量为@@1638.9亿日元@@@@，同比增长@@111%。其中@@，MEMS传感@@器@@为@@1537.37亿日元@@@@，同比增长@@109%。MEMS模块为@@101.53亿日元@@@@，同比增长@@136%。

振动@@监测@@中@@，为什么@@MEMS传感@@器@@越来越吃香@@？答案原来是@@……

judy — Sun, 09 Oct 2022 06:58:15 +0000

振动@@监测@@ (VM) 已经问世很长一段时间@@，并且@@已被用于监测机器@@、设备或@@结构的@@健康状况@@。在@@机器运行过程中@@，可以利用@@专用传感@@器@@收集其振动@@数据@@@@以对其进行实时监测和@@分析@@。

振动@@监测@@的@@主要目标是降低致命性损坏的@@风险并减少@@潜在@@的@@生产线停产状况@@，从@@而@@最终控制并降低运营成本@@。

来自@@振动@@传感@@器@@@@的@@振动@@@@数据@@@@可以作为输入数据@@@@独立使用@@，也可以根据@@操作需求与@@其他传感@@器@@数据@@@@结合使用@@。例如@@@@，在@@工厂自@@动化应用中@@，振动@@数据@@@@可以与@@以下数据@@@@结合使用@@：

温度@@
烟雾@@
湿度@@
压力@@
声音@@

这种组合可以构成一个完整的@@系统@@，从@@而@@提供@@更稳固@@、更可靠的@@解决方案@@。

在@@其他一些用例中@@（例如@@@@结构监测@@），可以将振动@@数据@@@@与@@倾角仪@@收集的@@倾斜位置数据@@@@相结合@@，来确定结构的@@健康状况@@。

这些收集到@@的@@数据@@@@输入至@@专用算法@@@@，例如@@@@新兴的@@人@@工智能@@@@ (AI) 算法@@，可建立能够预测未来潜在@@故障的@@模型@@@@。然后@@，模型@@预测信息可用于构建知@@识@@，以便决定是否需要立即采取措施来避免生产力损失@@。

工厂自@@动化的@@一个新趋势是人@@工智能@@算法@@的@@兴起@@，这种算法@@可以根据@@传感@@器@@数据@@@@进行训练@@，预测应执行的@@任务@@。这就减轻@@了各操作员的@@负担@@，让@@他们不必像以前一样做出极其困难而@@费时的@@决定@@。自@@主自@@动化工厂可以承担各操作员的@@责任@@，并根据@@工况变化自@@动作出反应@@。

振动@@传感@@器@@@@

在@@振动@@监测@@应用@@中@@，振动@@传感@@器@@@@是一个关键部件@@@@。最新的@@@@@@振动@@传感@@器@@@@基于@@@@MEMS技术@@，使用与@@加速度@@计@@中的@@加速度@@检测相同的@@概念@@。它们的@@主要区别在@@于传感@@器@@的@@带宽@@@@。MEMS加速度@@计@@的@@典型带宽为@@3kHz，而@@振动@@传感@@器@@@@则能够以明显更高的@@带宽@@检测振动@@@@。振动@@传感@@器@@@@能够捕获高频@@信号@@，因此@@可以对振动@@进行更为精确的@@频率分析@@。最新的@@@@@@MEMS振动@@传感@@器@@@@可以提供@@超过@@6kHz的@@带宽@@，这一点我们将在@@@@后面讨论@@。

MEMS振动@@传感@@器@@@@有许多用例@@，图@@1列出了@@一些主要应用@@@@。电机振动@@监测@@是成功实施工厂自@@动化的@@重要一环@@。铁路振动@@监测@@有助于避免发生灾难性的@@火车事故@@。自@@MEMS传感@@器@@开始应用于工业应用起@@，洗衣机等@@家用电器就已经配备了振动@@监测@@功能@@@@。而@@结构监测应用则在@@@@MEMS传感@@器@@的@@成本变得更加合理之后获得了蓬勃发展@@。例如@@@@，市政当@@局有责任监测桥梁的@@振动@@@@@@，以确保结构处于良好的@@健康状况@@。桥梁振动@@数据@@@@@@，尤其是在@@交通高峰时段的@@振动@@@@数据@@@@@@，可以针对任何可能导致桥梁倒塌的@@异常情况提供@@有价值的@@信息@@。

图@@1：部分@@MEMS传感@@器@@和@@振动@@传感@@器@@@@应用@@。（图@@片来源@@@@：STMicroelectronics）

若要确保振动@@传感@@器@@@@符合目标应用的@@需求@@，我们需要仔细分析传感@@器@@的@@技术@@规格@@。表@@1列出了@@STMicroelectronics提供@@的@@其中@@一款最新振动@@传感@@器@@@@的@@主要参数@@。此器件@@@@可以捕捉到@@三维空间@@（X、Y、Z）的@@振动@@@@。其所提供@@的@@三个自@@由度@@，可用于灵活地在@@安装方向上调整位置@@。

每个轴的@@加速度@@满量程高达@@@@16g，足以覆盖监测机器健康状况通常所需的@@振动@@@@幅度范围@@。

此器件@@@@可以提供@@超宽带宽@@，平坦频率响应高达@@@@6.3kHz，并具有消除频率混叠的@@嵌入式滤波功能@@@@。

这款传感@@器@@的@@另一个主要特点是频谱噪声密度@@非常低@@。当@@需要捕捉低频振动@@时@@，这是一个非常重要的@@优势@@。

与@@现有的@@振动@@@@传感@@器@@@@相比@@，其工作温度@@范围扩大至@@@@+105°C，可以满足苛刻的@@工作环境要求@@。

此器件@@@@可以在@@三轴模式或@@单轴模式下运行@@，模式选择通过专用寄存器来完成@@。在@@三轴模式下@@，所有三个轴@@（X、Y、Z）会同时@@启用@@。在@@单轴模式下@@，只有一个轴处于活动状态@@。在@@单轴模式下@@，活动轴的@@分辨率@@（噪声密度@@）会显著提高@@。

表@@1：STMicroelectronics提供@@的@@最新振动@@传感@@器@@@@的@@主要参数@@。

振动@@监测@@应用@@

振动@@监测@@通常是指对机器@@、设备或@@电器的@@振动@@@@进行分析@@，这是所谓状态监测@@ (CM) 或@@基于@@状态监测@@ (CbM) 的@@综合应用的@@一部分@@@@。振动@@分析在@@监测机器的@@长期健康状况方面发挥着越来越重要的@@作用@@。但是@@，除了收集振动@@数据@@@@之外@@，完整的@@状态监测解决方案通常还包含@@多个传感@@器@@@@，用以收集包括@@温度@@@@、噪音@@、压力@@、烟雾@@和@@湿度@@在@@内的@@其他重要设备参数@@。在@@这些传感@@器@@中@@，每一种传感@@器@@都可提供@@关于@@机器特定状况的@@宝贵信息@@。通过对这些传感@@器@@数据@@@@进行融合@@、处理和@@分析@@，人@@们可以了解机器整体状况@@，从@@而@@做出关键的@@机器维护决策@@。

图@@2列举了振动@@监测@@在@@不同市场的@@一些主要应用@@@@。图@@中的@@分类凸显出数据@@@@收集和@@分析对于状态检测综合解决方案的@@重要性@@。其他传感@@器@@可用来收集数据@@@@@@，再将这些数据@@@@融合在@@一起以获得可靠而@@有效的@@结果@@@@。在@@业界提供@@的@@最新解决方案中@@，使用智能@@算法@@处理传感@@器@@数据@@@@@@，可以将此类解决方案的@@能力和@@有效性提升至@@全新水@@平@@。这些功能@@强大的@@创新解决方案有助于显著减少@@与@@设备停机相关的@@成本和@@低效问题@@，原本这些情况不可避免@@。

图@@2：各种振动@@监测@@应用@@@@（图@@片来源@@@@：STMicroelectronics）

云计算已经成为一个广泛解决方案的@@关键组成部分@@之一@@，该解决方案涉及从@@企业多个地点收集传感@@器@@数据@@@@以确保任何位置都不会出现任何程度的@@中断@@。云端的@@中央处理器用于对所有数据@@@@进行合并与@@分析@@，并对涉及的@@机器设备进行实时监测@@，确保它们平稳地不间断运行@@。

图@@3列出了@@振动@@监测@@系统的@@基本组成部分@@@@。根据@@系统的@@需求@@，可以在@@必须监测的@@设备上安装各种传感@@器@@@@。这些传感@@器@@包括@@@@：

振动@@
惯性传感@@器@@模块@@@@
温度@@
湿度@@
压力@@
环境光传感@@器@@@@
倾角仪@@

分析收集的@@数据@@@@需要使用处理单元@@。根据@@数据@@@@量@@、隐私性@@、数据@@@@安全性@@、延迟和@@功耗@@要求@@，分析可以由本地处理单元完成@@，也可以传输到@@云处理中心@@，由其收集和@@分析来自@@多台设备的@@所有数据@@@@@@。

图@@3：振动@@监测@@系统的@@组成部分@@@@（图@@片来源@@@@：STMicroelectronics）

在@@机器安装后和@@运行期间@@，机器的@@状况会在@@某个时间点开始发生变化@@。因此@@，务必要安装所有需要的@@传感@@器@@@@，以收集有关超声和@@噪音@@@@、振动@@、功耗@@、温度@@和@@任何潜在@@烟雾@@的@@数据@@@@@@。随着@@时间的@@推移@@，收集机器参数和@@传感@@器@@数据@@@@的@@必要性愈发凸显@@，这对于监测机器的@@健康状况变得至@@关重要@@。

图@@4描绘了受@@监测机器的@@典型安装和@@故障点@@ (IPF) 曲线@@。从@@机器状况变化到@@最终发生故障可能历时很久@@，或@@许要几个月@@甚至@@几年@@才会开始出现故障症状@@。对传感@@器@@数据@@@@进行早期分析@@，可以了解机器的@@健康状况@@，而@@使用传感@@器@@数据@@@@作为输入进行训练的@@人@@工智能@@算法@@@@，则可以预测故障并开始采取必要的@@措施@@。

图@@4：IPF曲线@@（图@@片来源@@@@：STMicroelectronics）

图@@5提供@@了电动泵振动@@监测@@的@@示例@@。失衡@@、松动@@、输出轴和@@泵的@@齿轮箱等@@各种不同的@@状况@@，都可以使用振动@@传感@@器@@@@来监测@@。然后@@，振动@@传感@@器@@@@的@@数据@@@@被传送出去@@，以进一步进行各种分析@@，包括@@对振动@@数据@@@@进行快速傅里叶变换@@ (FFT)，从@@而@@确定这些状况的@@各个频率特征@@。

图@@5：不同状况下的@@电动泵振动@@监测@@@@（图@@片来源@@@@：STMicroelectronics）

电动机的@@状态监测系统除了电动机之外@@，还可以包含@@几个组件@@@@。该解决方案可以包含@@多个传感@@器@@@@，例如@@@@振动@@传感@@器@@@@@@、温度@@传感@@器@@@@、压力@@传感@@器@@@@以及@@其他传感@@器@@@@，具体取决于操作环境的@@要求@@。泵与@@处理单元之间可以选择有线或@@无线的@@连接方式@@，并使用专门的@@通信协议@@。处理和@@分析@@单元可以提供@@泵的@@诊断和@@可视化工具@@，帮助操作人@@员主动识别和@@解决诸如@@泵异常等@@问题@@，这些问题可能会导致操作停机和@@中断@@。通过这种主动介入@@，可以降低工厂的@@运营和@@维护成本@@，提高公司@@的@@利润@@。

结语@@

为了实施预测性维护综合解决方案@@，需要部署许多传感@@器@@@@。最新的@@@@@@MEMS振动@@传感@@器@@@@为工厂自@@动化@@、电力设施@@、家用电器以及@@结构健康状况监测和@@监管提供@@了高效和@@经济的@@振动@@@@监测@@解决方案@@。

振动@@监测@@既可以作为独立解决方案进行部署@@，也可以作为基于@@状态监测的@@组成部分@@@@，后者已逐渐成为通过实时收集和@@分析数据@@@@来监测各种机器的@@综合解决方案不可或@@缺的@@部分@@@@。这一解决方案使@@21世纪的@@工厂有能力主动监测和@@解决因机器生产力中断和@@停工而@@产生的@@问题@@。在@@任何工厂自@@动化综合解决方案中@@，振动@@监测@@都是重要组成部分@@@@。

文章来源@@@@：得捷电子@@DigiKey

TDK 推出两款新型高性能@@超声波@@ ToF 传感@@器@@

judy — Tue, 11 Jan 2022 02:53:00 +0000

ICU-10201 和@@ ICU-20201 是高性能@@超声波飞行时间@@@@（ToF）传感@@器@@，在@@微型@@ 3.5 x 3.5 mm2 可回流焊封装@@中集成了@@ PMUT（压电微机械超声换能器@@）和@@超低功耗@@@@@@ SoC。
MEMS 传感@@器@@可在@@任何表@@面和@@光照条件@@下@@，在@@较宽且可配置的@@视场@@@@ (FoV) 内提供@@最远@@ 5m 的@@精确距离@@测量@@。
由于@@采用@@了功能@@强大的@@嵌入式处理器和@@扩展的@@内存空间@@，传感@@器@@具有更强的@@计算能力@@@@，可以直接通过芯片@@完成应用算法@@@@。

TDK集团@@（TDK Corporation，以下简称@@TDK）（东京证券交易所代码@@：6762）宣布推出@@ Chirp ICU-10201 和@@ ICU-20201，这是两款新型高性能@@@@、超低功耗@@@@、集成有超声波飞行时间@@的@@传感@@器@@产品@@@@，可用于短距和@@长距检测@@。新的@@@@ MEMS 传感@@器@@内嵌有更强大的@@片上处理器@@，具有更强的@@计算能力@@，其增强@@的@@处理能力使得@@广泛的@@应用算法@@可通过芯片@@直接运行@@，完全无需再为系统@@ MCU增加额外负荷@@@@。

与@@上一代产品@@相比@@，ICU-10201 和@@ ICU-20201 新增了以下功能@@@@：

10 倍速度@@DSP 与@@硬件@@乘法器@@，以实现更强的@@计算能力@@。
3 倍大的@@代码存储空间@@。
2倍大的@@数据@@@@内存@@。
一个快速主机接口@@@@（SPI）。
支持宽范围的@@@@ IO 电源电压@@。

TDK 集团@@旗下公司@@@@Chirp产品@@营销总监@@ Massimo Mascoto 表@@示@@：“随着@@ ICU-10201 和@@ ICU-20201 的@@推出@@，TDK 继续扩展@@ SmartSonic™ 产品@@系列@@，这些产品@@系列@@增强@@了日常用品的@@性能@@，并使它们更环保@@、更安全@@，且更能感@@知@@周围环境@@。为了顺应最近@@新冠大流行带来的@@巨大变化@@，传感@@器@@需要针对工厂@@、学校@@、火车站和@@机场等@@公共区域的@@电器实施非接触式控制@@，从@@而@@提高人@@身安全性@@。”

ICU-20201

ICU-20201 MEMS 传感@@器@@可为最远@@ 5m 的@@目标提供@@准确的@@距离@@测量@@。

ICU-10201

ICU-10201 MEMS 传感@@器@@可为最远@@ 1.2m 的@@目标提供@@准确的@@距离@@测量@@。

与@@红外传感@@器@@不同@@，TDK 的@@超声波飞行时间@@传感@@器@@可在@@包括@@全日光等@@任何光照条件@@下实现测量@@，并提供@@毫米级精度测量结果@@@@，不受@@目标颜色和@@光学透明度的@@影响@@。

ICU-10201 和@@ ICU-20201 采用@@ 3.5 x 3.5 mm超紧凑封装@@@@，现在@@可提供@@样片@@。如@@需更多信息@@，请联系@@：。 TDK 将在@@@@ 2022 年@@ CES 虚拟金博宝娱乐@@ 发布会期间推出两款新型高性能@@超声波@@@@ ToF 传感@@器@@，欲了解更多信息@@，请联系@@：。

术语@@

ToF: 飞行时间@@
FoV: 视场@@
EV: 评估模块@@
DK: 开发者套件@@@@
MEMS: 微机电系统@@

主要应用@@

ICU-10201

增强@@/虚拟现实和@@游戏@@、手势控制@@、机器人@@和@@无人@@机@@@@、避障@@、扫地机器人@@@@的@@地板类型和@@悬崖检测@@、移动和@@计算设备@@、超低功耗@@@@远程存在@@感@@测@@节点@@、水@@/液体分配器@@ - 液位感@@测等@@@@。

ICU-20201

机器人@@和@@无人@@机@@@@、避障@@、移动和@@计算设备@@、接近@@/存在@@感@@测@@、家庭@@/楼宇自@@动化@@、水@@/液体分配器@@ - 液位感@@测和@@货架库存监控等@@@@。

主要特点和@@效益@@

ICU-10201

第二代@@高性能@@@@、超低功耗@@@@、微型远距离@@超声波传感@@器@@@@，工作范围@@10cm～1.2m。

适用于任何光照条件@@@@。

能够检测任何颜色和@@光学透明度的@@物体@@。

高达@@ 180°的@@可定制视场@@@@ (FoV)。

3.5 mm x 3.5 mm x 1.26 mm，8 引脚@@ LGA 封装@@。

ICU-20201

第二代@@、高性能@@、超低功耗@@@@、微型超声波传感@@器@@@@，工作范围@@20cm ～5m

适用于任何光照条件@@@@。

能够检测任何颜色和@@光学透明度的@@物体@@。

高达@@ 180°的@@可定制视场@@@@ (FoV)。

3.5 mm x 3.5 mm x 1.26 mm，8 引脚@@ LGA 封装@@。

主要数据@@@@@@

产品@@	运行方式@@	封装@@大小@@(mm)	距离@@	电流消耗@@ (每秒一次采样@@, 1m 距离@@)	接口@@	评价@@
ICU-10201	脉冲@@-回波@@	3.5 x 3.5 x 1.26 8引脚@@ LGA	10cm ～ 1.2m	17uA	I2C	高达@@ 180°的@@可配置视场@@@@
ICU-20201	脉冲@@-回波@@	3.5 x 3.5 x 1.26 8引脚@@ LGA	20cm ～ 5m	17uA	I2C	高达@@ 180°的@@可配置视场@@@@

关于@@TDK公司@@

TDK株式会社总部位于日本东京@@，是一家为智能@@社会提供@@电子解决方案的@@全球领先的@@电子公司@@@@。TDK建立在@@精通材料科学的@@基础上@@，始终不移地处于科技@@发展的@@最前沿并以@@“科技@@，吸引未来@@”，迎接社会的@@变革@@。公司@@成立于@@1935年@@，主营铁氧体@@，是一种用于电子和@@磁性产品@@@@的@@关键材料@@。TDK全面和@@创新驱动的@@产品@@组合包括@@无源@@188足彩外围@@app ，如@@陶瓷电容器@@、铝电解电容器@@、薄膜电容器@@、磁性产品@@@@、高频@@188足彩外围@@app 、压电和@@保护器件@@@@@@、以及@@传感@@器@@和@@传感@@器@@系统@@（如@@：温度@@和@@压力@@@@、磁性和@@@@MEMS传感@@器@@）。此外@@，TDK还提供@@电源和@@能源装置@@、磁头等@@产品@@@@。产品@@品牌包括@@@@TDK、爱普科斯@@(EPCOS)、InvenSense、Micronas、Tronics以及@@TDK-Lambda。TDK重点开展如@@汽车@@@@、工业和@@消费电子@@、以及@@信息和@@通信技术@@市场领域@@。公司@@在@@亚洲@@、欧洲@@、北美洲和@@南美洲拥有@@设计@@、制造和@@销售办事处网@@络@@。在@@2021财年@@@@，TDK的@@销售总额为@@133亿美元@@@@，全球雇员约为@@129,000人@@。