功耗对于电池供电内应用是关键指标,电容式的MEMS加速度计相对于热对流形式的加速度计具有天然的功耗优势,**近几年,由于可穿戴应用的需求,电容式的MEMS加速度计的功耗又有大幅度的降低。由于目前的加速度计传感器内部都有功耗控制单元,通过休眠唤醒间歇工作方式节约功耗,因此,确定合理的噪声指标(Noise)以及需要的数据速率也是对于功耗一个有效的平衡方式,在较低的速率下以及减少芯片内部滤波器工作时间将大幅度降低功耗。通过矽睿科技的IMU产品QMI8658出色的市场表现可以看出,IMU在国内外的市场前景非常广阔。QMI8658A矽睿代理商

典型的电池供电的物联网设备一般包含了感知单元(各种传感器),边缘计算单元(微控制器),无线连接单元(蓝牙BLE,NBIOT,LPWLAN等)以及相应的人机界面和电源管理部分,电池视使用场景需要工作十年或者数天,传感器本身的功耗以及数据处理的功耗有助于延长电池寿命,减少带宽用量并因此降低成本,是智能物联网设备方案设计中的重要考量。电池供电的物联网产品,部分采用不可充电的纽扣电池,而部分需要更强运算功能的需要采用可充电锂电池,在有限的电池资源下如何延长电池寿命,对于传感器部分,常用的方式通常有两种:-采用功耗的微处理器,通过利用传感器本身自带的FIFO功能,减少微处理器周期唤醒的次数和唤醒时间。-利用传感器本身的搭载的低功耗边缘计算功能,比较大限度的降低微处理器的功耗。QMI8658A矽睿代理商QMC5883L是一款高精度三轴AMR磁传感器。

传感器对于提供消费者期望从其移动设备获得的功能和性能越来越重要。例如,光学图像稳定技术(可校正手部抖动)使用户能够使用手机拍摄清晰的照片和视频,并且此功能由精密IMU提供支持,该IMU可在降低延迟的同时准确测量手部动作,同时补偿温度影响。加速度计是诸如屏幕旋转和手机游戏等重要项目的关键。而且,由于导航功能必须在室内和室外都能工作,因此智能手机越来越依赖磁力计和气压计来告知航向和用户所在的楼层。结合IMU,即使没有GNSS信号,也可以准确知道用户的位置,速度和步数。
扫地机器人需要在室内自动规划路径清扫,对于如何有效而精细的定位对于扫地机器人是非常必要的一个卖点,100%的清扫面积,需要高精度的定位,定位用激光定位地图,惯性测量单元(IMU)辅助路径规划,现在其实消费级别IMU本身存在零漂偏移问题,这样长时间的运行,对于辅助IMU精细定位来说,地磁传感器就是非常好的选择。地磁传感器俗称指南针,电子罗盘,可以准确定位东南西北,判别固定方向。在扫地机机器人内部磁场环境非常复杂,EMI干扰较大的环境下,如何正常有效保持高精度,对于地磁传感器需要有非常高的要求。矽睿科技IMU算法配合气压等传感器,加上先进的融合算法能让这些复杂监测成为可能。

三轴加速度计的应用对于数据的需求分成两种,一种是需要实际的加速度值,另外一种是需要获取加速度的变化值,第一种应用对于零偏(Zero-goffset)与零偏温度漂移(Zero-goffsetTemperatureDrift)敏感,比如需要利用XYZ的值计算角度变化的应用,第二种对于零偏(Zero-goffset)与零偏温度漂移(Zero-goffsetTemperatureDrift)不敏感,不如敲击(DoubleTap),震动检测,抬手亮屏等。由前面的加速度计的原理可知,零偏是梳齿由于应力影响导致梳齿偏移导致的,在加速度计传感器在出厂前虽然做了零偏校准,但是实际使用过程中,由于应力的影响,零偏会产生变化,对于加速度计传感器来说,目前尚没有简便可靠的零偏自动校准方式,因此除了芯片本身的内部设计有较强零偏抑制能力之外,在实际的使用场景下,如何有效的减少应用对于MEMS微结构的影响,是需要遵循相应的设计规则的,重要的是避免机械应力以及热应力的影响,相关部分的处理请咨询FAE获得。为扫地机器人、工业领域等客户提供地磁传感器,矽睿科技并匹配了传感器融合算法解决方案。QMI8658A矽睿代理商
在无人驾驶方案L2以及更高级别中,IMU+GNSS高精度定位技术是实现车道级导航的组件。QMI8658A矽睿代理商
灵敏度与加速度计传感器的ADC分辨率以及设置的量程有关,QMA7981具有14BitADC,在+/-32G量程下的分辨率为3.9mg/LSB,所有的芯片在出厂测试过程中已经严格按照测试要求进行了灵敏度的校准,一般的应用场景不需要在芯片集成到客户平台上后再次进行灵敏度校准。但是从前面的MEMS加速度计的通过梳齿状结构的电容进行加速度的检测的原理可知,内部的结构在芯片上板后,如果由于设计的考虑不周导致额外的应用影响,灵敏度会有轻微的改变,部分高精度的应用如角度仪或者高精度动作追踪仪可能需要在芯片SMT组装整机后做相应的校准,以减小灵敏度误差,零偏(offset)误差以及正交(crosstalk)误差。该种校准可以用简单的三平面校准或者更准确的6平面校准来实现,相关部分的处理请咨询FAE获得。QMI8658A矽睿代理商