TDK推出面向消费电子市场的气压传感器新品

TDK近期应势推出了业内功耗最低、噪声最小、封装最薄的10ATM防水气压计ICP-10125,以满足智能穿戴产品的需求。这款气压传感器新品采用了TDK基于电容式原理特别优化设计的MEMS气压传感器芯片。

  大气压传感器,在个人消费类电子产品上主要被用来测量高度,所以又称高度计。另外,随着美国FCC E911对手机竖直方向±3米定位要求的强制实施、智能穿戴设备普及率快速提升,大气压传感器在2020年迅速成为消费类MEMS传感器的一大热点。

TDK推出面向消费电子市场的气压传感器新品

ICP-10125大气压传感器,图自TDK

  眼下,受全球疫情影响,人们对个人身体健康的关注度普遍升高,健身运动意愿空前高涨,预期智能穿戴产品需求在2020年会有可观的成长。对此,TDK近期应势推出了业内功耗最低、噪声最小、封装最薄的10ATM防水气压计ICP-10125,以满足智能穿戴产品的需求。

  据了解,这款气压传感器新品采用了TDK基于电容式原理特别优化设计的MEMS气压传感器芯片,辅以TDK经验丰富的陶瓷基底烟囱式灌胶封装,可匹配可穿戴产品对气压计性能和防水的苛刻要求。

TDK推出面向消费电子市场的气压传感器新品

感测原理比较,图自TDK

  相较于电阻式大气压传感器,电容式大气压传感器具有非常明显的优势,具体来说有以下几个方面:

  功耗更低:压电电阻式在测量时应用惠斯通电桥,会消耗功耗,而电容式的测量原理几乎不消耗电流;

  噪声更低:压电电阻的热噪声从根本上限制了气压计的灵敏度和分辨率;

  更高的温度稳定性:压电电阻对温度很敏感;

  精度更高:从原理上来说, 电容式对气压变化更为敏感。

  针对个人消费类电子产品大气压传感器的应用特点,TDK在传感器设计上对功耗和噪声进一步优化,新产品与同类产品比较,同等设置下消耗最低电流、输出最低噪声。

  据了解,ICP-10125在低功耗模式下,每秒钟采样一次的平均电流消耗仅1.3微安。穿戴产品可以保持气压计常开,持续监测环境气压变化/高度变化,而为此付出的功耗相较于系统整体功耗微不足道。即使工作在超低噪声模式下(可满足气压或者高度超高精度测量),ICP10125每秒钟采样一次的平均电流消耗也仅为10.4微安。

  另外,该气压传感器可根据应用对测量精度的不同需求,动态工作在不同的模式。超低噪声模式下,ICP-10125的输出气压噪声(RMS)仅为0.4帕,对应到在大气环境下的高度测量输出噪声(RMS)仅为~3.4厘米(0.4帕 x ~8.5厘米/帕)。对应到高度测量应用上,ICP-10125可以精确测量到3.4厘米以上的高度变化,换句话说,ICP-10125对高度的有效分辨率为3.4厘米。

TDK推出面向消费电子市场的气压传感器新品

图自TDK

  在可穿戴产品中,ICP-10125可持续追踪用户的厘米级高度变化,配合运动传感器数据(加速度、角速度),算法融合处理后可精准识别、记录用户上下台阶、乘坐自动扶梯或升降电梯、平地步行或乘坐交通工具移动、上下坡步行或乘坐交通工具移动。也就是说,ICP-10125能使可穿戴设备完整、详细地记录用户全天候的移动方式和过程。

  目前,市面上的绝大部分产品会基于运动传感器(加速度计和陀螺仪)来感测运动数据(加速度和角速度),通过运动算法处理大概识别运动模式并记录运动过程。但通常会遇到识别率和精准度的问题,因为两种不同的运动方式下运动传感器采集到的数据可能非常相似。现在使用ICP-10125检测厘米级的高度变化,把高度信息和运动数据相融合,识别率和精准度会得到极大提升。

  关于InvenSense

  InvenSense, Inc.是TDK公司旗下的集团公司,是一家全球领先的MEMS(微机电系统)传感器平台供应商。InvenSense的Sensing Everything ?愿景以消费电子和工业领域为目标,提供运动、声音和超声波的集成解决方案。InvenSense的解决方案将MEMS传感器,如加速度计、陀螺仪、罗盘、麦克风和超声波3D传感与专有的算法和固件结合在一起,智能地处理、合成和校准传感器的输出,从而最大限度地提高性能和精度。

  InvenSense的运动跟踪、超声波、音频、指纹、定位平台和服务也被广泛应用于移动、可穿戴、智能家居、工业、汽车和物联网产品中。2017年,InvenSense成为TDK公司新成立的传感器系统BC内的MEMS传感器BG的一部分。2018年2月,Chirp Microsystems被TDK收购并加入了InvenSense。InvenSense总部位于加利福尼亚州圣何塞市,在全球设有办事处。

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传感器行业分析师,主要从事传感器应用,市场分析等领域,现为传感器专家网专栏编辑。

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