mems加速度计广泛应用于汽车市场

加速度计的应用相当广泛,在各种需要测量装置自身运动状态的产品中,都可以看到加速度计嵌入在系统之中。加速度计的种类多样,其常用的作用原理有压电效应、压阻效应、电容式感应等,其中采用mems架构的加速度计,具备体积小、精度高、稳定度佳的特性,更被广泛应用为汽车高级驾驶辅助系统(advanced driver. assistance systems, adas)的惯性测量单元(inertial measurement units, imu)。

mems加速度计最常见于现代汽车的安全气囊系统上,以侦测碰撞发生时车辆突然的减速度,也可以用于测量汽车在行驶时,毫米波雷达波束角的适用性,以更精准地检测行驶车辆与前车的距离,此外,还可应用于车辆爬坡时检测车辆的倾斜角度,以便对引擎/马达的档位与动力进行调整,提升车辆的运作效率。

在恶劣和振动环境使用的加速度计

常见加速度计的构件包括外壳(与被测物体固连)、参考质量、敏感组件、信号输出器等,以不同原理为依据的加速度计,其量程不同(从几个g到几十万个g),不同使用场合的加速度计在性能上差异很大,高精度的惯性导航系统要求加速度计的分辨率高达0.001g,但量程不大,测量飞行器过载的加速度计则可能要求有10g的量程,而精度要求不高。

murata依据应用的不同需求,开发出不同规格的加速度传感器,并是汽车应用低重力加速度传感器的先进企业,广泛的加速度计产品范围包括用于安全关键汽车和工业应用的高性能模拟和数字加速度计。

murata的加速度计基于该公司特有的3d mems技术,并为苛刻的应用提供许多出色的产品特性。传感组件和测量asic组装在双列直插或双扁平引线塑料封装中,带有用于表面贴装和回流焊接的引脚。它们采用有机硅凝胶进行环保保护,因此在潮湿环境和温度循环中具有出色的性能和可靠性。此外,具有过阻尼频率响应的坚固传感组件设计,即使在恶劣和振动环境中也能实现出色的性能。

高性能加速度传感器组件

在传感器技术领域拥有多年经验与先进技术的murata公司,针对加速度计应用推出了sca3300传感器,这是一种高性能加速度传感器组件,是一款基于murata久经考验的电容式3d-mems技术,所开发出来的三轴加速度传感器,其信号处理在具有灵活的spi数字接口的混合信号asic中完成。传感器组件和asic封装在一个12针预成型塑料外壳中,可确保在产品的整个生命周期内可靠运行。

murata的sca3300传感器系列是专为满足高稳定性、可靠性和质量要求而设计、制造和测试。该组件在很宽的温度和振动范围内具有稳定的输出。该组件具有多项先进的自诊断功能,适用于smd安装,并与rohs和elv规范兼容。

sca3300传感器组件采用murata特有的高纵横比(high aspect ratio, har)3d-mems工艺制造,可制造出坚固、稳定和低噪声的电容式传感器。该加速度传感器由四个加速度敏感质量块组成,加速会导致电容变化,并在信号调节asic中转换为电压变化,以转换输出加速度的数据。

优异性能满足多样应用需求

sca3300加速度计采用经过行业验证的技术,性能显著提高,尺寸仅有7.6 x 8.6 x 3.3 mm(宽 x 长 x 高),是具有±1.5至±6g用户可选测量范围的3轴高性能加速度计,具备广泛的自我诊断功能,拥有优于10 mg的偏置稳定性、37 µg/√hz低噪声水平、良好的抗振性和线性度,采用特有的机械过阻尼,能够在−40℃至 125℃的温度范围工作,采用3.0v至3.6v的电源电压,仅有1ma的电流消耗。

sca3300传感器经过工厂校准,因此在应用中不需要再单独校准,校准参数在制造过程中存储到非易失性存储器中,参数在启动期间会自动从内部非易失性存储器中读取。

sca3300加速度计采用坚固的mems设计,能够在恶劣环境下拥有出色的高性能,在机械振动下性能良好,具有优秀的机械冲击耐受性,产品平台符合aec-q100标准,可应用在各种需要高稳定性和严苛环境要求的应用,例如专业级水平量测、角度测量与控制、倾斜补偿,以及用于重型机械和汽车adas的imu、运动分析与控制、导航系统,以及心跳检测和高级防盗等领域。

murata也推出用于数字加速度计/倾角计的传感器板──sca3300-d01-pcb,这是一款3轴加速度传感器板,加速度测量范围为±6g,可应用于工业、医疗保健设备,其并不包括接口板,需要连接到mems接口板进行评估。

结语

加速度计的应用相当广泛,不过针对应用的不同,也有不同的规格需求。在汽车领域中,则对汽车环境的干扰、温度、振动等有较高的要求。murata的sca3300加速度计在恶劣汽车应用环境下仍拥有出色的高性能,并符合aec-q100验证规范,将是开发汽车adas应用的理想选择。