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意法半导体公司推出单轴和双轴MEMS陀螺仪新系列  2009-06-08 13:09


图一、意法半导体公司的单轴和双轴MEMS陀螺仪新系列

MEMS器件、尤其是加速度计和陀螺仪在消费电子市场上的竞争日趋激烈。继5月27日InvenSense发布首个六轴应用方案后不到两周,MEMS消费类电子和便携式应用的领先供应商——意法半导体公司(STMicroelectronics)在6月8日推出了其MEMS陀螺仪的完整新系列。(图一)因为MEMS陀螺仪的设计和制造远比加速度计更为复杂,在应用上又把加速度计的测量直线加速运动上升到了测量旋转运动,可以断言,那些尚未掌握MEMS陀螺仪技术的MEMS公司将在这波竞争中败下阵来,最后不仅未能获得MEMS陀螺仪市场的一顶点份额,还将失去在MEMS加速度计等市场上的原有份额,最后逃脱不了破产的命运。

意法半导体公司的微加工技术已经得到市场检验。该技术在半导体晶片上制造硅结构,利用硅的独特的力学性能来测量运动。在其微加工技术的支撑下,意法半导体为检测角运动提供了性能优异和可靠的陀螺仪,应用在人机界面、个人和汽车导航系统、以及数字相机和摄像机中的图像稳定等。陀螺仪结合加速度传感器使游戏和遥控更为激动人心。陀螺仪还提高了在汽车上的导航应用——航位推算和/或地图匹配,以及为快速拍摄数字视频或静态图像消除震动。

意法半导体的单轴(偏航或z轴)和两轴(俯仰和侧倾或x轴和y轴,俯仰和偏航或x轴和z轴)MEMS陀螺仪的完整系列为业界提供了最宽的测量范围——30到6000度每秒。创新设计的传感器可以为每个轴在同一时间提供两个独立的输出——没有放大的作一般检测角运动的输出值和放大4倍的作高分辨率测量的输出值,增强了设计的灵活性和用户体验。(图二)


图二、意法半导体的两轴MEMS陀螺仪的示意图

意法半导体的新陀螺仪在大温度范围和时间上有优良的稳定性,在无转动时的变化(offset)通常低于0.05度每秒/°C,在应用中无需进一步的温度补偿。影响输出信号的噪音水平可以忽略不计(在30度每秒的完全测量范围上的噪音在0.014度每秒/Ö赫兹),因此测量的精度得到了保证。

高性能的MEMS陀螺仪能够抗机械应力,这得感谢稳健的生产加工技术,它已经成功地应用在数以亿计的在市场上出售的MEMS加速度计上,它们并能够在从2.7V到3.6V范围内的任何电源电压上工作。5x5毫米的触点阵列封装(LGA),加上创新的设计方法,保证了在空间受限的设计中的高水平集成,以及比笨重的陶瓷封装有更好的性能和焊接稳定性。

意法半导体MEMS陀螺仪的完整系列(偏航、俯仰和侧倾、俯仰和偏航),完全测量范围从30度每秒到6000度每秒(图三),样品现在已经可以获得,预计从2009年第三季度开始大批量生产。样品包括LPR503AL——两轴俯仰和侧倾陀螺仪,完全测量范围从30度每秒到120度每秒(图四),以及LPY550AL——两轴俯仰和偏航陀螺仪,完全测量范围从500度每秒到2000度每秒(图五)。(曹志良


图三、意法半导体MEMS陀螺仪的完整系列


图四、LPR503AL——两轴俯仰(X)和侧倾(Y)陀螺仪的转动和输出


图五、LPY550AL——两轴俯仰(X)和偏航(Z)陀螺仪的转动和输出
类别:技术介绍 |
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