不久前,ADI推出了工业用ADXL354/355三轴加速度计,特点是低噪声、高安稳性,并在京举办了媒体发布会,再度引发了人们对工业MEMS传感器的重视。
工业、医疗用传感器因为技能门槛高、需求量较小,在许多传感器厂商看来出资回报率有限,因而进入有限。但ADI不这样以为,一干便是三十年,并且越干越有“感觉”,一发不可收拾。
工业传感器商场与手机商场的要求不同,手机商场的三要素是:本钱、本钱、本钱。而在工业商场,功用、精度、可靠性等是关键因素。一起ADI不满足于投合客户的需求,更要做出令客户振奋的产品,以激起客户的幻想,使客户开发出曩昔没做过或想过的新产品。
ADI传感器修炼了三十年
如上图,ADI于1997年开端MEMS传感器事务,五年后的2002年,传感器付运量累计已达1亿件。2007年推出工业IMU(惯性丈量单元),2011年推出耐温达175℃的HT MEMS,迄今还没有什么竞争对手。2013年ADI累积出产了10亿个传感器。
本年的2017年,ADI的新产品宗族是ULN(超低噪声) MEMS XL系列传感器。此次新闻发布会将介绍其间六款新产品,以及ULP(超低功耗) MEMS XL。
实际上,ADI惯性传感器商场重视四大部分:
1.陀螺和惯性单元,主攻高温&校准,以及全温规模。使用范畴掩盖精准农业、盯梢制导和无人机等。谈到耐高温,例如许多手机在夏天导航时,手机因过热不得不自行封闭,但ADI的产品要令无人机在海南和黑龙江相同能飞。
2.超低噪声。这也是此次发布会的要点。会有6款新产品。特点是高分辨率和高安稳性。使用场景:螺丝松动老化时,怎么预判机器要坏?这些产品定位工业IoT商场,例如渠道安稳操控、结构健康监测、状况检测等。
3.超低功耗。定位7天24小时作业的大数据和运动开关。包含仪器仪表、财物办理、可穿戴等。此次发布会发布的ADXL372归于此范畴。
4.高温。合适极点环境的运转确保,合适地质勘探等使用。例如无人机很火,首要用于航拍,还有一些特别使用,例如农用无人机去撒药,撒药需求油动飞机,振荡比电动高,需求确保传感器安全可靠。因而,这块与手机商场的要求——本钱、本钱、本钱不同。
七款MEMS新品
*ADXL354/355三轴低噪声加速度计。例如三峡大坝以及桥梁、楼宇、山体滑坡等用了ADXL354/355。特点是高安稳性,无需校对。因为ADI猜测了十年内的±3.5mg零点重复性,办法是做老化试验,然后依照阿伦尼乌斯方程推算出来。
*ADXL356/357合适无人机等极点环境下的倾角和振荡丈量,有低至80μg/√Hz
现在一切的无人机都在进行减震规划,因为振荡会产生振荡整流差错(VRE),使加速度(g)超出差错规模,致使正弦波呈现削波现象,导致无人机失控。
图:正弦波削波
因为ADXL356/357带有数字电路,是否功耗较高?实际上,单独地看,数字输出比模仿输出功耗略高。但模仿输出外围一般要配数字电路,因而全体计划二者差不多。
*ADXL1001/1002。这两款产品的竞争对手是传统压电传感器,传统高端压电产品的噪声低、带宽宽,但价格很高。ADI的新产品价格只要压电传感器的1/10左右!可用于工业机械健康监测,从±50g到±100g丈量规模,具有40mV/g到20mV/g灵敏度。
那么,为何新产品使本钱大大下降?因为MEMS的特点是安稳性高、本钱低。在使用上,例如曩昔石油钻井的仪器,需求棉被包裹着、轻拿轻放,因为仪器价值动辄十几万、几十万元,选用MEMS传感器后,可使本钱大为下降。
*ADXL372是超低功耗、三轴、200g量程加速度计,归于ULP MEMS XL系列。首要进行冲击监测,以对贵重物品物流或公共财产维护的监测。例如古董运送中是否被快递员野蛮装卸,冰箱是否被倒过来了。假定轿车在西藏行进,车撞到护栏上,驾驶员跑掉,公共财产会遭受丢失,假如护栏遭到冲击后敞开摄像头,能够拍到违章现象。运动员脑部遭到震动,例如冰球运动员在练习中被球拍击中,但运动员以为自己还能够上场比赛,会耽搁医治。还能够感知战士在爆破产生后脑部是否遭到冲击。
为了下降功耗,ADXL372有快速唤醒形式。快速唤醒的难点是:依据奈奎斯特采样规律,即便MCU休眠,器材功耗仍是非常大。ADI选用模仿域比较办法,当冲击产生时,可快速唤醒。
带给客户振奋点
从以上可看出,ADI向客户推出新产品时,能想象一些使用场景。
“曩昔咱们的方法是处理客户的痛点。现在的产品思路是要捉住客户振奋点,例如做出一些demo(演示),激起客户想出和做出一些有构思的产品。”ADI亚太区微机电产品商场与使用司理赵延辉先生指出。
例如此次发布的ADXL372的前代产品——ADXL362(注:362主做运动检测,许多程化后,就成了372冲击检测产品。)就带来了客户的振奋点。其时ADI推出时,没想到客户用于在了手环上,而现在某客户每月订货量到达120~150万个。此外,ADXL362还用于燃气表,某我国客户年出货量已达几百k。
ADI制作MEMS的窍门
ADI的MEMS部分自己做,部分外包,但终究测验都在ADI公司。
MEMS的特点是:规划占60%,制作占40%。因MEMS制作方面,各家规范不同,都有自己共同的工艺。而一般IC一般规划为主,制作没占这么重要的份额,因制程是规范化的。
那么,ADI工业和医疗的营收怎么?实际上远远高于消费类。
为何不重视面许多广的消费类传感器,例如手机传感器?实际上,手机传感器已是红海,很难挣钱。可穿戴产品未来将和大健康挂钩,因为开端咱们都是为了好玩才用可穿戴产品,接下来会重视功用。“当新使用呈现时,ADI的产品因为功用高,会最早进入。跟着批量加大,其他厂商会跟进,做出价格很有竞争力的产品,此刻ADI或许就淡出这个商场,寻觅下一个‘振奋点’。”
“许多客户以为传感器门槛高、需求量小,做起来不划算。但咱们因为有多年堆集,已形成了良性循环。因而只需求较少的支付,就能够推出新款产品。”赵延辉轻松地说。
图:超低功耗产品ADXL372的demo板,芯片与ADXL362引脚兼容