電子發(fā)燒友網(wǎng)報(bào)道(文/李寧遠(yuǎn))上一期中挑選了國(guó)外三家知名的IMU廠商的主流IMU產(chǎn)品進(jìn)行盤點(diǎn)分析。可以看到,國(guó)外主流的IMU廠商都在精度和低耗上下足了功夫,同時(shí)都在發(fā)力向高端IMU市場(chǎng)進(jìn)軍推出解決方案。
這一期我們將視線轉(zhuǎn)回國(guó)內(nèi),來(lái)看看國(guó)內(nèi)MEMS廠商旗下產(chǎn)品。
深迪半導(dǎo)體 SH系列
早在2017年深迪半導(dǎo)體作為國(guó)內(nèi)首家且批量生產(chǎn)消費(fèi)類6軸IMU廠商,主推了兩款SH200Q和SH200L打破了國(guó)外壟斷局面,通過(guò)與MEMS、ASIC晶圓制造及封測(cè)廠緊密合作,完成了一系列的性能、良率優(yōu)化提升及可靠性測(cè)試工作。
現(xiàn)在深迪六軸慣性測(cè)量單元IMU主打SH3011、SH3001、SH2100這三種型號(hào)。
SH3011是一款針對(duì)TWS耳機(jī)市場(chǎng)開發(fā)的IMU+force(應(yīng)力應(yīng)變)傳感器,是全球首款融合應(yīng)力測(cè)量的MEMS慣性傳感器,具有檢測(cè)應(yīng)力且不影響IMU本身輸出的效果。force傳感器可以準(zhǔn)確測(cè)量在按捏中產(chǎn)生的應(yīng)力,并進(jìn)行輸出,還能準(zhǔn)確分辨多次按捏和長(zhǎng)捏的應(yīng)力變化。SH3011優(yōu)質(zhì)的IMU功能,提供敲擊檢測(cè)、點(diǎn)頭和搖頭等頭控算法輸出,給姿態(tài)識(shí)別、耳機(jī)跌落檢測(cè)等功能提供了開放的空間。
這一款用了14 Pins LGA,在尺寸上做到了國(guó)外產(chǎn)品的小尺寸;陀螺儀量程覆蓋±125, ±250,±500,±1000,±2000,加速度計(jì)量程覆蓋±2,±4,±8,±16,與上一期中的標(biāo)桿產(chǎn)品無(wú)異。這一款I(lǐng)MU在TWS耳機(jī)和智能門鎖行業(yè)應(yīng)用廣泛。
六軸IMU傳感器SH3001事國(guó)內(nèi)首款適用手機(jī)的六軸慣性傳感器,集成三軸MEMS陀螺儀與三軸MEMS加速度計(jì)于一體,尺寸小、功耗低,能提供高精度的實(shí)時(shí)角速度與線性加速度數(shù)據(jù),實(shí)現(xiàn)姿態(tài)檢測(cè),具有出色的溫度穩(wěn)定性,在-40°C到85°C的工作范圍內(nèi)能保持高分辨率,集中體現(xiàn)了深迪十多年的技術(shù)成果。
SH3001同樣采用14 Pins LGA。陀螺儀在±125°/s量程下靈敏度為262 LSB/°/s,在±2000°/s量程下靈敏度為16.4 LSB/°/s,在同應(yīng)用行業(yè)產(chǎn)品中靈敏度不落下風(fēng)。加速度計(jì)的靈敏度同樣可以比肩一流。SH3001這一條產(chǎn)品線極大地完善了深迪在MEMS慣性領(lǐng)域的產(chǎn)品系列布局。
基于市場(chǎng)導(dǎo)向深迪也開始推出全自主研發(fā)的高端IMU方案應(yīng)用于汽車慣性導(dǎo)航、機(jī)器人、工業(yè)機(jī)械等高端領(lǐng)域。
罕王電子 HKE系列
罕王電子于 2016 年收購(gòu)了Maxim Integrated MEMS 業(yè)務(wù)、產(chǎn)品線和相關(guān)專利。目前旗下有三款主推的6軸IMU系列產(chǎn)品:HKE21100、HKE21105、HEK21106/V。
本文挑選HKE21105做分析。HKE21105是應(yīng)用于智能手機(jī)、無(wú)人飛行控制單元、機(jī)器人領(lǐng)域的單片式3軸陀螺儀和3軸加速度計(jì)超精確IMU。
高帶寬(400Hz)和高ODR(10kHz)讓這個(gè)系列擁有極快的響應(yīng)速度。在同類產(chǎn)品中HEK21106/V有最小的相位延遲,10Hz時(shí)~1.8°。
這個(gè)系列的IMU內(nèi)置了嵌入式數(shù)字輸出溫度傳感器,能進(jìn)行自動(dòng)溫度補(bǔ)償,在整個(gè)溫度和時(shí)間范圍內(nèi)保持超高的穩(wěn)定度。目前在無(wú)人機(jī)控制上應(yīng)用最為廣泛。
新納傳感 OPENIMU系列
新納于2017年從美新半導(dǎo)體公司分拆出來(lái),是主營(yíng)MEMS傳感器的公司。
OpenIMU330B是一款特點(diǎn)及其鮮明的6 DOF表面封裝IMU產(chǎn)品,兼容新納開源IMU開發(fā)平臺(tái)。Open系列的產(chǎn)品的每個(gè)慣性傳感器都帶三重冗余,市場(chǎng)主打汽車L3高級(jí)輔助駕駛和其他大批量應(yīng)用市場(chǎng)。
OpenIMU330B采用的三重冗余架構(gòu),結(jié)合小型、低成本封裝,完全滿足汽車自動(dòng)駕駛和高級(jí)輔助駕駛市場(chǎng)高安全性的條件下做到了低成本要求。
作為應(yīng)用在自動(dòng)駕駛領(lǐng)域的IMU,330B集成了32位ARM M4 CPU帶浮點(diǎn)運(yùn)算單元,同時(shí)內(nèi)置了開源的卡爾曼濾波器。加速度在8g范圍內(nèi)帶寬為5-50Hz,陀螺儀的溫度誤差僅為0.3 deg/sec。
小結(jié)
隨著消費(fèi)級(jí)市場(chǎng)的冗余,應(yīng)用于汽車慣性導(dǎo)航、機(jī)器人、工業(yè)機(jī)械、農(nóng)業(yè)機(jī)械、航空和航海等領(lǐng)域的高端類IMU將會(huì)成為國(guó)內(nèi)MEMS廠商獲得競(jìng)爭(zhēng)優(yōu)勢(shì)的關(guān)鍵因素。
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原文標(biāo)題:向高端類IMU應(yīng)用邁步—國(guó)產(chǎn)IMU技術(shù)應(yīng)用分析
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