- 探討未來三軸加速度傳感器的市場需求
- 來源：賽斯維傳感器網 發表于 2013/6/27
加速度傳感器應用在運動的物體上，用來測量運動物體的加速度儀器。由于測量的方向多變化目前有單軸和多軸區分，但是他們的工作原理都是一樣的，只是單軸和多軸方向測量值多少的區分，類似三軸加速度傳感器的工作原理是當運動物體出現變速運動而產生加速度時，其內部的電極位置發生變化，就會反映到電容值的變化，該電容差值會傳送給一顆接口芯片并由其輸出電壓值。因此三軸加速度傳感器必然包含一個單純的機械性MEMS傳感器和一枚ASIC接口芯片兩部分，前者內部有成群移動的電子，主要測量XY及Z軸的區域，后者則將電容值的變化轉換為電壓輸出。
三軸加速度傳感器應用在手持設備設計的關鍵之一是尺寸的小巧。但考慮到用戶對尺寸可能提出的進一步需求，加速度傳感器的設計要實現更小的尺寸、更高的性能和更低的成本；其檢測與混合訊號單元也會朝向晶圓級封裝發展。就加速度傳感器的發展而言，單芯片結構自然是必然的趨勢之一。目前將MEMS傳感器與CMOS接口芯片整合的過程是最耗費成本的加工環節，如果能實現單芯片的設計，其優點不言而喻，封裝與測試的成本必然會大幅度降低。
對于三軸加速度傳感器針對不同的應用場景，也在特性上體現為不同的規格。一般用戶需根據自身的具體需要選取最適合的產品。幾個簡單的事例，如汽車車身沖擊傳感器或洗衣機等家電的振動傳感器等來說，是需要選用高頻的加速度傳感器也就是50到100赫茲左右；對于硬盤的跌落和振動保護，需要中頻以上的加速度傳感器；而手持設備的姿態識別和動作檢測只需低頻產品即可。如果是線形加速度傳感器的選取還需要考慮滿量程、靈敏度及解析度等元件的特性。滿量程表示傳感器可測量的最大值和最小值間的范圍；靈敏度與ADC等級有關，是產生測量輸出值的最小輸入值；解析度則表示了輸入參數最小增量。加速度傳感器按輸出的不同還可分為模擬式和數字式兩種。其中模擬式加速度傳感器輸出值為電壓，還需要在系統中添加模數轉換；數字式加速度傳感器的接口芯片中已經集成了ADC電路，可直接以SPI或I2C等實現數字傳輸。數字式產品在成本上也有一定優勢，因為高質量ADC通常比較昂貴，價格甚至可超過傳感器部分的單獨售價。
加速度傳感器為市場帶來前所未有的革命性的操控方式。三軸加速度傳感器為消費電子類產品，尤其是手持設備的各方面設計都帶來更多的創新性，在短期內必然會獲得市場的成功。而在未來的電子產品中，多傳感器將是一個重要的發展趨勢，其會讓電子產品在使用上更加人性化；此外，為了縮小產品尺寸和提高產品的應用價值，混合式感測器加速度傳感器與陀螺儀的集成，也必然是一個發展方向，多功能混合式傳感器必將以其較高的附加價值和用戶操控體驗占領高端市場；同時隨著技術的進步，單一功能結構的傳感器也將向低端市場推廣和普及，加速度傳感器的應用技術將會隨著發展的需要得到更進一步的提高。
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