《電子技術(shù)應(yīng)用》
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意法半導(dǎo)體(ST)帶領(lǐng)精確3D定位感測(cè)技術(shù)進(jìn)入新的發(fā)展階段,其新款壓力傳感器已被三星最新,、最先進(jìn)的智慧型手機(jī)所采用

全球最小的數(shù)字壓力傳感器已投入量產(chǎn),, 以MEMS創(chuàng)新技術(shù)精確測(cè)量高度
2012-09-05

    橫跨多重電子應(yīng)用領(lǐng)域、全球領(lǐng)先的半導(dǎo)體供應(yīng)商,、全球最大的MEMS制造商,、全球最大的消費(fèi)電子及便攜產(chǎn)品MEMS供應(yīng)商意法半導(dǎo)體(STMicroelectronics,簡(jiǎn)稱ST,;紐約證券交易所代碼:STM),,推出一款能夠精確測(cè)量手機(jī)等便攜設(shè)備海拔高度的壓力傳感器,新款傳感器的上世意味著移動(dòng)設(shè)備不僅能夠識(shí)別其所在樓層,還能幾乎確定所在樓梯臺(tái)階位置,。

    移動(dòng)設(shè)備的精確定位功能是很多新興移動(dòng)定位服務(wù)(Location-Based Services,,LBS)的關(guān)鍵技術(shù),LBS被業(yè)界廣泛認(rèn)為是移動(dòng)產(chǎn)業(yè)下一個(gè)殺手級(jí)應(yīng)用,。實(shí)現(xiàn)這類新興服務(wù)的挑戰(zhàn)是提供立體識(shí)別移動(dòng)設(shè)備位置的方法,,同時(shí)滿足各種相互沖突的條件,包括空間分辨率,、可靠性和外觀尺寸,、穩(wěn)健性和成本。

    全球?qū)Ш叫l(wèi)星系統(tǒng)(Global Navigation Satellite System, GNSS)是平面定位(經(jīng)緯度)廣泛采用的解決方案,,當(dāng)移動(dòng)設(shè)備處于最佳條件,,即能夠從四顆(或更多顆)衛(wèi)星接收信號(hào)時(shí), 使移動(dòng)設(shè)備的平面位置計(jì)算精度達(dá)到一米以內(nèi)。意法半導(dǎo)體與CSR公司聯(lián)合開發(fā)出的室內(nèi)導(dǎo)航解決方案可在無衛(wèi)星信號(hào)條件下確定設(shè)備的3D位置,。

    對(duì)于第三維(垂直高度),,氣壓感測(cè)技術(shù)的分辨率高于GNSS,特別是在衛(wèi)星能見度少于四顆衛(wèi)星時(shí),,因?yàn)闅鈮弘S著高度上升而穩(wěn)定下降。意法半導(dǎo)體的新一代壓力傳感器的量程從260至1260毫巴,;260毫巴是大約10千米高度(比珠峰大約高1,500米)的典型壓力,;1260毫巴是海平面以下大約1800米深度(大約是世界上最深礦井的二分之一)的典型壓力。以3x3mm微型封裝,、低工作電壓和超低功耗為特色,,新傳感器適用于智能手機(jī)、運(yùn)動(dòng)型手表等便攜設(shè)備,,以及氣象觀測(cè)臺(tái),、汽車和工業(yè)應(yīng)用。LPS331AP已被三星(Samsung)最新,、最先進(jìn)的智能手機(jī)所采用,。

    意法半導(dǎo)體執(zhí)行副總裁兼模擬、MEMS及傳感器產(chǎn)品事業(yè)部總經(jīng)理Benedetto Vigna表示:“自掀起MEMS消費(fèi)化浪潮以來,,我們研制了能夠檢測(cè)重力,、加速度、角速率和地磁場(chǎng)的傳感器,,這些傳感器幫助智能消費(fèi)電子產(chǎn)品檢測(cè)運(yùn)動(dòng)并做出相應(yīng)的響應(yīng)?,F(xiàn)在我們推出的氣壓檢測(cè)傳感器,可幫助消費(fèi)電子產(chǎn)品確定人或物體的位置是在上升還是下降,。”

    LPS331AP壓力傳感器采用意法半導(dǎo)體獨(dú)有的“VENSENS”制造工藝,,可把壓力傳感器與其它電路制造在同一顆芯片上,無需晶片與晶片之間的鍵合,可最大限度地提升測(cè)量可靠性,。LPS331AP內(nèi)的傳感單元是在氣腔上覆蓋彈性硅薄膜,,開口間隙可以控制,氣腔內(nèi)部壓力已提前設(shè)定,。新產(chǎn)品的薄膜比傳統(tǒng)的硅微加薄膜小很多,,內(nèi)置機(jī)械停止器用于防止薄膜斷裂。壓敏電阻器(piezoresistor)是嵌入在薄膜內(nèi)的微型結(jié)構(gòu),,當(dāng)薄膜因外部壓力變化而彎曲時(shí),,壓敏電阻器將發(fā)生變化。經(jīng)過溫度補(bǔ)償,,被檢測(cè)到的壓敏電阻變化可轉(zhuǎn)換成數(shù)字壓力數(shù)據(jù),,由主處理器通過工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)I2C或SPI總線讀取。

LPS331AP主要技術(shù)特性

·         高分辨率,、低噪傳感器,,能夠檢測(cè)高度在厘米級(jí)的變化:

·         意法半導(dǎo)體獨(dú)有的VENSENS工藝具有很強(qiáng)的突發(fā)事件防護(hù)能力,是全量程的20倍,;

·         輸出數(shù)據(jù)速率在1至125Hz可選范圍內(nèi);

·         低功耗:低分辨模式高5.5µA,;高分辨率模式30 µA:

·         電源電壓:1.71至3.6 V:

·         -40 °C至+85 °C寬溫度范圍:

·         集成溫度傳感器和溫度修正電路;

·         出廠校準(zhǔn)溫度和壓力,無需客戶二次校準(zhǔn);

·         3x3x1mm塑料焊盤網(wǎng)格陣列封裝(HCLGA-16L)封裝,,封裝上面的孔使外部氣壓能夠到達(dá)傳感單元

    LPS331AP現(xiàn)已量產(chǎn),。為支持融入設(shè)計(jì)、縮短上市時(shí)間,,意法半導(dǎo)體還提供樣片和評(píng)估工具,,包括主板(STEVAL-MKI109V2)和插入模塊STEVALMKI120V1適配器,其中包括LPS331AP壓力傳感器,。

關(guān)于意法半導(dǎo)體

    意法半導(dǎo)體(STMicroelectronics,;ST)是全球領(lǐng)先的半導(dǎo)體解決方案供應(yīng)商,為傳感及功率技術(shù)和多媒體融合應(yīng)用領(lǐng)域提供創(chuàng)新的解決方案,。從能源管理和節(jié)能技術(shù),,到數(shù)字信任和數(shù)據(jù)安全,從醫(yī)療健身設(shè)備,,到智能消費(fèi)電子,,從家電、汽車,,到辦公設(shè)備,,從工作到娛樂,意法半導(dǎo)體的微電子器件無所不在,,在豐富人們的生活方面發(fā)揮著積極,、創(chuàng)新的作用,。意法半導(dǎo)體代表著科技引領(lǐng)智能生活(life.augmented)的理念。

 

 

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