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二氧化碳<span style='color:red'>传感器</span>的种类、机制、原理、评估和用途

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二氧化碳传感器的种类、机制、原理、评估和用途

　　CO2(二氧化碳、Carbon dioxide)在室温下是无色无味的气体，通过人类和动物的呼吸作用以及有机物的燃烧释放到空气中，并通过植物的光合作用被消耗。在不知不觉中，CO2对人的生活、生产、以及生存环境产生着很大的影响，我们该怎样利用和管理CO2呢?　　CO2的影响　　更确切地来说，是CO2的浓度对人体和环境会产生影响。　　CO2浓度及其对人体的影响　　大气或者人们生存空间中的二氧化碳浓度通常不会对人体产生明显的影响，但是，干冰和灭火器中使用了CO2，但如果使用不当，导致空气中的CO2(二氧化碳)浓度过高，就会产生二氧化碳中毒的危险。　　下表显示室外空气中二氧化碳的平均浓度约为400ppm，通风良好居住环境CO2浓度在400-1000ppm，超过1000ppm环境中人类即会开始感受不适。根据美国劳工部职业安全与健康管理局的指导方针，5000ppm是工作场所日常接触的允许限值浓度，此时空气中可能存在除CO2以外的其他高浓度气体的异常空气状态，可能导致中毒或缺氧。　　CO2 对全球变暖的影响　　人们认为全球变暖是CO2、甲烷、一氧化二氮和氟利昂气体等温室气体增加造成的，其中CO2的影响超大。为了遏制全球变暖、维护人类社会和自然环境，减少CO2排放量已成为亟待解决的重大课题。　　CO2利用和管理：浓度测量是关键　　日本厚生劳动省提醒人们注意，良好的通风标准是将室内CO2浓度(二氧化碳浓度)保持在1000ppm以下，在住宅和办公室等人员密集的室内空间需要经常通风。　　为了控制CO2浓度(二氧化碳浓度)，适当的通风和使用CO2传感器进行管理非常有效，从测量精度的角度来看，建议使用NDIR方式的CO2传感器。　　另一方面，植物通过光合作用消耗CO2，封闭的农业温室内容易变为CO2不足的环境。通过使用CO2气体发生装置和CO2传感器来控制温室内的CO2浓度(二氧化碳浓度)并推进作物生长，有望提高产量并改进质量。　　什么是CO2传感器?　　CO2 传感器是一种检测和测量大气中 CO2浓度(二氧化碳浓度)并将测量结果数值化的设备。由于各国出台了减少温室气体排放量的法规并努力实施，CO2传感器已被引入到多个行业。本文对一些CO2传感器的机制和原理进行相关介绍。　　目前常用的CO2检测方法有以下三种。其中非分散红外吸收法(NDIR)传感器配置有几种典型的形式。　　NDIR(非分散红外吸收法)　　放射的红外线引起对象气体分子振动时，特定波长的红外线会被吸收。NDIR(Non-Dispersive InfraRed)非分散红外吸收法，即是利用这种现象来检测气体的方法。红外线的透射率(透射光强度与来自放射源的放射光强度之比)由对象气体的浓度决定。　　1个光源、1条光路、1个滤波器、1个元件的方式的NDIR传感器(上图)：　　该方式的特点是构成简单、尺寸超小且具有成本优势。需要吸入已知浓度的混合气体或空气并将其作为传感器的参照物进行参照，传感器和参照物之间的漂移可能会成为问题。因此需要定期进行校正。　　1个光源、2条光路、2个滤波器、2个元件的方式的NDIR传感器(上图)：　　该方式配备了两种光学滤波器，通过测量穿过每个滤波器的红外线量，可以准确测量CO2浓度。其中一个传感滤波器具有特别能吸收CO2的波长，另一个传感滤波器(即参照物滤波器)具有不吸收CO2的波长。为这两个滤波器分别设置一个传感器元件，根据CO2吸收波长和不吸收波长之间的透射量差异来计算浓度。　　其优点是内置参照物，不需要进行大气校正，缺点是有两个光路和两个传感器元件，它们的劣化程度不同会产生差异(漂移)。　　1个光源、1条光路、2个滤波器、1个元件的方式的NDIR传感器(上图)：　　该方式的检测原理与前述的1个光源、2条光路、2个滤波器、2个元件的方式类似，将光源、光路、传感元件合而为一，通过移动两个滤波器进行切换。通过该方法消除由于光路和2个传感器元件的劣化程度不同而引起的漂移(即1个光源、2条光路、2个滤波器、2个元件的方式的缺点)来提高精度。　　PAS光声光谱法　　PAS(PhotoAcoustic Spectroscop)光声光谱法的工作原理是让红外光源发出的光脉冲通过波长已被调整为与CO2的吸收波长一致的光学滤波器，测量室中的CO2分子吸收通过滤波器后的光，导致分子随着每个脉冲振动并产生压力波，这些压力波由高灵敏度麦克风检测以获得光谱。光声光谱法的特点是可以实现小型化。　　TCD热导检测器　　TCD(Thermal Conductivity Detector)热导检测器利用气体固有的热导率差异对气体浓度进行测量的方法。通过使用了铂金加热丝等的热丝式传感器，将样品气体热导率变化所引起的温度变化作为电阻的变化进行检测，并测量样品气体中的测量成分气体的浓度。为了提高传感精度，通常使用将4个热传感器组合后的桥式电路(下图)。　　CO2传感器评估　　评估CO2传感器包括确认二氧化碳传感器的准确性和可靠性，并对传感器进行校准。　　确认二氧化碳传感器的准确性　　确认CO2传感器准确性的超简单方法是确认在室外测量CO2浓度时的测量值是否接近415ppm至450ppm。更为准确的确认方法是将CO2传感器放入充满CO2浓度已知的气体的室内，确认是否能测出已知的数值。在这种情况下，将比正在评估的CO2传感器的精度更高的CO2传感器作为参照物一起进行测量并将二者的测量结果进行比较非常有效。　　关于CO2传感器的可靠性　　所需的可靠性因应用而异。　　在被认为特别严格的农业用途中，会在高温高湿的环境中长时间使用，有时还会在出现结露的环境中使用。　　此外，为了预防作物病害和提高质量，有时还会用于硫磺熏蒸环境中，这对电子设备来说是比较恶劣的环境。　　CO2传感器校正　　1个光源、1条光路、1个滤波器、1个元件的NDIR方式需要大气校正，这需要将实际的CO2传感器带到大气中或使用管子将空气输送到传感器附近。　　刚校正完毕时数值正确，但可能会逐渐出现偏差。内置参照物的方式不需要校正，因此减少了校正所花费的维护时间和费用。比如村田的NDIR方式CO2传感器采用了利用参考光的自动校正方式，为校正实现了免维护(已获专利)。即使在校正困难的地方也非常适合用于长期、连续测量CO2浓度。　　有关村田CO2传感器的特点和优势，以及村田专有的双波长校正方法如何解决校正难题，我们将以后为读者做详细介绍。　　CO2传感器的用途　　CO2传感器用途丰富，包括推进农业上的光合作用、控制居住空间和建筑物的空调、管理车内空气质量以及检测冰箱的制冷剂泄漏等(下图)。传感器方式根据精度、可靠性、耐环境性、免校正、尺寸、价格和输出接口等每种应用的要求事项进行选择。　　传感器方式根据精度、可靠性、耐环境性、免校正、尺寸、价格和输出接口等每种应用的要求事项进行选择。　　有些应用需要小型和较低的价格，而其他应用则需要传感器免校正、长期保持准确且不容易发生故障。

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二氧化碳传感器

发布时间：2025-06-04 14:00 阅读量：199 继续阅读>>

村田新品 | 高精度、长稳定性的农业专用CO2<span style='color:red'>传感器</span>

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村田新品 | 高精度、长稳定性的农业专用CO2传感器

　　株式会社村田制作所完成了带外壳和电缆型CO2传感器“IMG-CA0012-12”的商品化。该新产品主要用于农业温室大棚中，与环境测量设备连接，高精度且稳定地测量CO2浓度。通过与光合作用促使装置联动，有助于改进农作物的品质并提高产量。此外，通过适量、适时地注入CO2，还可提高能源效率。现已在羽咋村田制作所启动量产并供应本产品。　　在农业领域，因全球变暖导致产量减少和品质下降，以及农业从业人口减少的影响，要求增加单位面积的作物产量并提高品质。施用CO2推动作物光合作用的技术是解决此类问题的有效手段。进而，近年来随着能源价格的上涨，基于环境数据测量的CO2较高效率应用受到重视。因此，高精度、长期稳定性、不需要校准、不易发生故障的CO2传感器在光合作用推动技术中发挥着重要作用。　　本次推出的新产品配备了村田自主研发的校准曲线算法和2波长(测量用和参考用)NDIR(Non-Dispersive Infrared，非分散型红外吸收)方式的自动校准功能，不需要进行大气校准。基于此实现高精度和长期稳定性，且不需要维护。　　此外，带外壳和电缆型方便用户使用和设置。　　主要规格　　将CO2传感器安装在温室大棚中，分别用于1年种植番茄和2年种植玫瑰，并对使用后的CO2浓度特性和温度特性进行了评估，评估测量结果见下图。　　可以确认，即使在实际农业环境中长期使用，CO2浓度的误差也较小。　　在农业方面，通过设置在绿色大棚和植物工厂中准确测量二氧化碳浓度，适时地提供光合作用所需的二氧化碳，村田的CO2传感器可以为提高植物质量和产量以及能源节省做贡献。

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发布时间：2025-05-28 13:01 阅读量：330 继续阅读>>

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村田：贡献于运维状态预知检测的小型振动传感器件的商品化

　　株式会社村田制作所(以下简称“村田”)完成了贴片型振动传感器件“PKGM-200D-R”(以下简称“本产品”)的商品化。本产品已开始批量生产供应。　　以往FA行业实施的是计划性维护和事后维护，近年来预测性维护逐步受到关注。预测性维护使用各类传感器信息等预测可能发生故障的时间，以便事先采取措施。因此，可以避免因设备意外停机而造成的停机损失。此外，通过事先掌握维护时间，可以避免保有的维护零件过剩。　　本产品5.0x5.0x3.5mm的小体积，可作为传感器节点，后装在机械关键部件上使用。也可内置于导轨和轴承上。此外，内置的温度传感器可以检测设备的异常发热。搭载了村田长期积累研发的压电PZT陶瓷振动检测元件，可以不被噪声掩盖的检测出宽带宽的振动，并可以测量金属之间摩擦产生的高频成分的振动加速度(11kHz以内)。对于旋转轴承，通过对润滑脂耗尽或轴承表面小划痕的振动数据进行FFT解析(1)，检测到与正常状态的差异，并在尽可能早的阶段预测可能发生故障的时间。　　(1)FFT解析：Fast Fourier Transform解析的简称，是指频率解析。可以诊断具备振动原因特征的频率，也可以检测微小的异常。　　主要特点　　可进行宽带宽Z轴方向的检测　　内置驱动电路路　　用于降噪的差分输出　　搭载温度传感器　　主要规格

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发布时间：2025-05-28 11:57 阅读量：246 继续阅读>>

瑞萨电子：使用RAA2S426x解决汽车<span style='color:red'>传感器</span>信号调理中的关键挑战

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瑞萨电子：使用RAA2S426x解决汽车传感器信号调理中的关键挑战

　　随着汽车行业的发展，传感器系统越来越需要提供精确的数据，以确保最佳的车辆性能和安全性;然而，许多现有的信号调理解决方案无法满足要求，从而带来可能损害车辆功能和安全性的挑战。　　挑战　　信号失真：许多传感器解决方案会导致信号失真，从而导致数据不可靠。　　读数不准确：不准确的传感器读数会影响车辆的性能和安全性。　　延长开发周期：低效的解决方案会延长制造商的开发时间并增加成本。　　解决方案：瑞萨电子的RAA2S426x传感器信号调理芯片(SSC)旨在应对这些挑战。这种先进的CMOS集成电路为差分桥式传感器信号提供精确的放大和传感器特定的校正。通过提供可靠、准确的数据，RAA2S426x有助于提高整个汽车系统的性能和安全性。　　主要优点　　卓越的精度：RAA2S426xB具有超过900倍的前置放大和增强的模拟传感器偏移校正 (XSOC)，可确保精确的信号调节，最大限度地减少失真和不准确。　　增强保护：过压和反极性保护增强了器件的可靠性，即使在恶劣的汽车环境中也是如此。　　温度补偿：三阶温度补偿可保持信号完整性，确保在条件变化的情况下保持一致的性能。　　简化的集成：RAA2S426x支持多种通信接口(SENT、I2C和One-Wire)，从而降低了布线复杂性并实现了更快的校准，从而简化了系统集成。　　多功能应用：RAA2S426x是一种多功能解决方案，可优化整个行业的传感器性能，是新能源汽车和燃油汽车的发动机控制、线控制动系统、燃料电池技术和热管理的理想选择。　　结论　　RAA2S426x以无与伦比的精度和可靠性解决了这些问题。其强大的功能，包括具有超过900倍放大倍率的模拟前端、XSOC和卓越的保护电路，确保传感器数据保持准确可靠。其结果是提高了车辆性能，增强了安全性，并缩短了开发时间和成本。　　RAA2S426x SSC解决了关键的信号调理挑战，为汽车创新树立了新标准，帮助制造商满足下一代汽车的需求。立即申请样品或RAA2S426XKIT评估套件开始您的下一个设计。

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发布时间：2025-05-27 10:08 阅读量：348 继续阅读>>

从运动到感知，纳芯微磁<span style='color:red'>传感器</span>为人形机器人赋能

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从运动到感知，纳芯微磁传感器为人形机器人赋能

　　纳芯微磁传感器技术为人形机器人运动控制提供了关键解决方案，其高精度磁角度编码器可精准检测关节位置和运动轨迹，赋予机器人更灵敏的感知能力和更流畅的运动表现。相关技术突破将推动人形机器人在通用关节和执行器等核心部件上的性能提升，为智能机器人产业发展注入新动能。　　随着人形机器人技术的快速发展和市场化进程加速，其应用场景正从工业领域向消费级市场拓展。纳芯微凭借广泛的产品线布局，在这一新兴市场中占据了重要地位，其产品涵盖MCU、传感器(电流、电压、温度、位置)、栅极驱动、缓冲器、电池管理，以及通信、功放、监控和基准等芯片解决方案，能够为机器人系统提供完整的信号链支持。　　纳芯微技术市场经理陈旭骅在2025CAIMRS AI+人形机器人研讨会上介绍，从当前主流人形机器人的结构来看，单台设备平均需配备71个磁编码器和90个电流传感器，具体需求拆解如下：　　机械臂(自由臂)：以七自由度机械臂为例，其7个关节每个关节的减速机前后均需1个编码器，单臂需14个磁角度传感器来实现电机运行及末端位置检测，双臂合计28个。同时需配套14个驱动器和28个电流传感器。　　腿部和腰部关节：按四自由度保守计算，各需16个磁编码器;若包含腰部旋转和弯腰动作，则要额外增加4个磁编码器，总计20个。部分高端设计采用六自由度方案，进一步推升了传感器需求。　　膝关节：针对爆发力要求高的跑跳动作，定制化膝关节动力电机通常配备4个磁编码器(每膝2个)。　　灵巧手：目前国内外方案差异较大，海外有些灵巧手能实现十六、二十二自由度。国内市场比较常见的是6个空心杯为主的结构。拇指关节是一个二自由度结构，需要3个角度编码器(1个/空心杯电机+末端检测);四指关节基本上以4个空心杯电机为主，每指2关节配备2个末端位置检测编码器，总计12个。手腕类似腰部旋转结构，需额外的编码器支持。　　电池管理方面：主流200A电池组需配置2个高精度电流传感器。视觉执行机构方案多样，通常需2-4个磁编码器实现精准定位。　　纳芯微高精度与高可靠性传感方案　　在角度传感领域，编码器技术经历了从电位器到光电、磁角度及电感式编码器的演进。目前，纳芯微聚焦于磁角度编码器和电感式编码器的研发与量产，其中磁角度编码器已广泛应用于工业及消费领域，而电感式编码器则在汽车EPS(电动助力转向系统)、扭矩传感等场景中展现优势。　　纳芯微磁角度编码器采用非接触式设计，具备高可靠性、抗震、抗污染等特性，尤其适合动态环境。传统光电编码器对环境洁净度要求高，而人形机器人的跌落、碰撞等动作易导致其失效。相比之下，磁角度编码器不仅适应性强，还可实现17bit分辨率(精度达0.002°)，且仅需单芯片+磁铁的简洁方案即可完成高精度检测，大幅降低系统复杂度。　　纳芯微的磁编码器主要有三种不同的技术路线，可以覆盖全场景需求。首先是低成本的霍尔式磁编码器方案，适用于空心杯电机等对性价比敏感的场景。第二是AMR磁阻式编码器，具有高灵敏度，分辨率可达21bit，主要用于工控市场和机器人中的伺服电机，以及配合机器人行星减速机的多颗协同控制方案。第三是新兴的电感式编码器方案，适合中空走线或大电流场景(避免磁场干扰)，目前已进入小批量阶段，未来将拓展至人形机器人关节等应用。　　总之，纳芯微通过多技术路径布局，为不同精度、成本及环境要求的场景提供定制化解决方案，持续推动编码器技术在机器人领域的创新应用。　　纳芯微磁编码器安装方式详解　　磁编码器的安装方式主要分为在轴安装和离轴安装两大类。在轴安装是指电机轴、磁铁轴心和芯片轴心三轴同心的安装方式，它具有结构简单、精度稳定的特点。而离轴安装则是当前行业研究的热点，特别适用于需要中空结构的减速器应用场景，为人形机器人等新兴领域提供了更为灵活的解决方案。针对这两种安装方式，纳芯微开发了不同的产品系列，以满足多样化需求。　　目前纳芯微有三款在轴安装磁编码器产品：MT6835(±0.02°)、MT6826S(±0.1°)和MT6701(±1.0°)。这三款产品的年出货量已达到500-600万片，广泛应用于步进电机和伺服电机领域。其中MT6701主要应用于空心杯电机等对成本敏感的场景;MT6826S和MT6835基于磁阻技术，凭借更高精度被用于伺服电机和行星减速机的多颗协同控制方案。　　关于安装技术细节，在轴安装又可分为径向充磁和轴向充磁两种方案。径向充磁方案磁场发散较远，对安装距离要求较低;轴向充磁方案磁力线更为集中，适合1mm以内的精密安装场景，是纳芯微主推的方案。　　离轴安装是一种创新方案，针对机器人行业对中空结构的需求，纳芯微提供三种离轴解决方案。一是集成磁头方案(MT6620)，优势是集成度高，挑战是对磁铁的磁间距和安装位置要求较高;二是低成本方案(MT6709QC)，其特点是通过外接磁传感器解码，通过自校准可将精度提升至±0.1°(匀速自校准)或±0.2°(简洁校准)。　　第三种是电感式编码器方案(MT6901)，其创新性在于，采用电感技术解决了中空走线干扰问题，能够有效规避EMC等信号干扰。这种双码道游标方案是当前市场主流的绝对值编码器，可广泛应用在机器人关节侧。　　为了满足绝对位置的监测需求，纳芯微还推出了两种创新方案——单码道增量控制和M序列方案。单码道增量控制采用单磁环设计，通过中间的回零信号实现位置识别。该方案采用增量控制方式，虽然存在上电时存在噪声问题，但在工业场景中仍有广泛应用。　　M序列方案则更为先进，融合光编理论创新而成。其工作原理是通过伪随机序列精确定位外圈对极位置，结合增量控制实现360°绝对角度测量。具体流程为：上电时读取内码道信号确定初始位置，然后通过增量方式进行机械控制，由芯片内部解析获得绝对角度信息。　　上述两种方案各有特点：传统方案结构简单但存在噪声;M序列方案精度更高但增加了复杂度。两者均能有效满足绝对位置监测需求，可为不同应用场景提供灵活选择。　　为满足不同精度需求，纳芯微开发了多种复合安装方案。其中，基础复合方案采用中间轴向充磁的在轴安装，外圈采用4颗传感器解码，特点是平衡成本与性能。高精度复合方案增加了中间磁铁屏蔽罩，能够有效隔离外部磁场干扰，提升测量精度。　　纳芯微还在两个方案基础上开发了两种全中空离轴方案。其外部磁环随外转子旋转，内部磁环连接减速器电机端，采用8颗线性霍尔输出信号至解码芯片。通过增加磁屏蔽设计，其外圈精度可达0.2-0.3°，内圈精度可达0.8-1°。该方案的可靠性已在行业实际应用中得到了验证，完美解决了中空结构下的高精度测量需求。　　纳芯微即将推出的MT6901电感式编码器将成为人形机器人关节的核心解决方案。该产品采用创新的三层电感技术，在定子两侧各配置一个转子，通过电磁感应实现双面信号采集，从根本上消除传统方案单侧感应的局限性。　　虽然三块PCB的精密平衡存在技术挑战，但这一设计实现了内环套外环的感应方案，能够显著提升测量精度，完美解决中空走线的EMC干扰问题，特别适合需要高可靠性的机器人关节应用，从而推动整个机器人行业的技术升级。　　纳芯微将持续拓展智能化边界　　纳芯微通过持续技术创新，建立了完整的磁编码器解决方案体系，从传统在轴安装到创新离轴方案，从单一测量到复合安装，为工业自动化、人形机器人等领域提供了多样化的选择。特别是正在开发的MT6901电感式编码器，有望解决行业长期存在的中空走线的干扰难题，推动磁编码器技术进入新的发展阶段。　　纳芯微的传感器产品已成功导入多家客户的人形机器人项目，在空心杯电机和通用关节领域实现了批量出货。与此同时，在四足机器人市场也取得了突破，多个项目进入量产阶段。作为国产传感器供应商，纳芯微将持续为机器人行业提供高可靠性解决方案，助力国产人形机器人把握市场机遇，实现技术突破。

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发布时间：2025-05-23 11:36 阅读量：391 继续阅读>>

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纳芯微车规级绝压传感器NSPAD1N系列拓展压力传感性能边界

　　纳芯微近日发布全新 NSPAD1N 系列超小体积绝压传感器，专为车规及多种压力检测应用场景打造。该系列产品具备高精度、低功耗、快速响应和强承压能力，符合AEC-Q100标准，支持模拟和数字多种输出方式，广泛适用于座椅气囊、座椅按摩、汽车ECU气压检测、通机控制器等车规场景，同时兼容工业控制、智能气表等工业及消费应用。　　随着汽车逐步演化为集舒适与智能于一体的“移动第三生活空间”，座椅作为关键交互部件，正经历从基础支撑向智能舒适系统的转型。座椅气囊和按摩功能也日益成为提升驾乘体验与安全性能的重要配置。　　针对这一趋势，NSPAD1N系列采用高精度信号调理芯片，对MEMS芯体输出进行校准和温度补偿，支持10kPa至400kPa压力范围内的模拟输出(0~5V)及数字输出(I2C/SPI)，灵活适配多种应用需求。　　该系列采用3mm x3mm DFN-8的小型封装，并配备可润湿侧翼设计(wettable flank)，满足车规电子小型化布板需求，支持AOI自动焊接检测。其创新的MIS基板方案，有效规避传统LGA-FR4方案在温度循环下的分层风险，显著提升在高低温交变环境下的结构稳定性。　　此外，传感器正面采用四小孔进气结构，在确保气流通畅的同时形成物理屏障，有效防止异物侵入芯片腔体，提升环境适应性。　　NSPAD1N系列还具备高转换速度、低功耗以及强过载与耐爆压力能力，在复杂工况下依然保持高度稳定与可靠。　　产品特性　　高精度、低功耗　　高度线性，100%温度补偿，无需校准;全寿命精度优于±1%F.S.(-20℃~115℃)，工作电流<3mA。　　多种输出方式　　支持模拟(绝对压力输出)与数字(I2C/SPI)信号，适配性强，便于集成。　　量程与输出灵活定制　　10kPa~400kPa范围可调，支持定制供电电压和输出方式，覆盖多样应用需求。　　小型化封装　　3mm x 3mm DFN-8车规封装，外围电路精简，助力小型化设计与系统优化。　　车规级可靠性　　符合AEC-Q100标准，可承受600kPa过载与800kPa爆破压力，确保在严苛环境下的稳定运行。　　依托自主可控的MEMS设计与封装工艺，以及多压力温度点自动化批量标定能力，纳芯微为客户提供稳定高效的交付保障，降低供应链风险。同时支持定制化MEMS晶圆和合封产品开发，灵活应对多元应用场景。

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发布时间：2025-05-23 11:36 阅读量：341 继续阅读>>

意法半导体微型AI<span style='color:red'>传感器</span>集成运动跟踪和高强度冲击测量功能，面向个人电子和物联网应用

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意法半导体微型AI传感器集成运动跟踪和高强度冲击测量功能，面向个人电子和物联网应用

　　意法半导体(简称ST)日前宣布了一款在一个节省空间的封装内集成运动跟踪传感器和高重力冲击测量传感器的惯性测量单元，装备该测量单元的设备可以非常准确地重构完整事件，提供更多的功能和出色的用户体验。随着新模块上市，市场期待移动设备、可穿戴设备、消费医疗产品以及智能家居、智能工业和智能驾驶设备出现强大的新功能。　　新传感器LSM6DSV320X是业界首款在常规尺寸模块(3mm x 2.5mm)内集成AI处理功能并能够连续记录运动和冲击数据的传感器。依托意法半导体在微机电系统(MEMS)设计方面的持续投入，这款创新的双加速度计传感器具有很高的运动跟踪和冲击测量准确度，运动跟踪量程高达16g，冲击量程高达320g。　　意法半导体APMS产品部副总裁兼MEMS子产品部总经理Simone Ferri表示：“我们的尖端AI MEMS传感器释放的潜能越来越多，可提升当今市场领先的智能应用的性能和能效。新惯性模块具备独特的双传感器架构，能够让设备和应用实现更智能的交互体验，并为智能手机、可穿戴设备、智能标签、资产监控器、事件数据记录器以及更大规模的基础设施等设备和应用带来更高的灵活性和准确度。”　　LSM6DSV320X的上市进一步扩大了意法半导体内置机器学习核心(MLC)的传感器产品家族，嵌入式AI处理器可直接在传感器内处理推理算法，从而降低系统功耗，并提升应用性能。新产品内置的两个加速度计采用意法半导体独有的先进技术，可以同时存在一个模块内，实现优异的测量性能。其中一个加速度计专门用于跟踪运动，具有非常高的分辨率，最大量程为±16g;另一个加速度计可测量高达±320g的冲击力，量化碰撞或高强度冲击事件等剧烈冲击。　　意法半导体新推出的AI MEMS传感器体积小，功能多，量程宽，准确度高，让消费电子和物联网产品具有更多的功能，同时保持时尚的外观或可穿戴特质。活动追踪器可以在标称量程内监测训练成绩，还能测量高强度冲击力，确保身体接触性运动的安全，为消费者和职业/半职业运动员创造价值。在消费电子市场上，游戏控制器利用这个传感器可以检测快速运动和冲击，提升用户体验。智能标签可以粘贴在物品上，记录运动、振动和冲击，确保物品安全和完整无损。　　意法半导体传感器的宽加速度量程还将为新一代智能消费医疗保健、工业安全等设备的升级进化赋能。个人劳保防护设备就是其中的一种潜在应用，在危险环境中保护工人作业安全，评估坠落或撞击的严重程度。其他用途还包括准确评估建筑物、桥梁等结构健康状况。　　该传感器的高集成度简化了产品设计和制造过程，让先进的监视器能够以具有竞争力的价格进入目标市场。设计师可以打造纤薄轻巧的外观设计，方便佩戴或安装到设备上。　　产品介绍　　LSM6DSV320X传感器在一个2.5mm x 3mm封装内集成叁个微机电系统(MEMS)传感器，其中包括一个±16g的加速度计、一个±320g的加速度计和一个±4000dps的MEMS陀螺仪。这叁个传感器完全同步工作，使模块易于使用，并有助于简化应用开发。　　除了高能效处理情境感知任务的MLC机器学习核心外，LSM6DSV320X还集成了有限状态机(FSM)，能够在模块内执行运动跟踪功能。数字电路还采用了意法半导体的低功耗传感器融合(SFLP)空间定位技术。　　像意法半导体的其他智能MEMS传感器一样，LSM6DSV320X也具有优化功耗的自适应自配置(ASC)功能。在检测到特定运动模式或MLC的信号时，具有ASC功能的传感器可以自动实时调整设置，无需主处理器干预。　　为了方便追踪高强度撞击，同时最大限度地改进低重力事件的测量准确度，意法半导体还为开发者提供整合低重力加速度计和高重力加速度计输出数据的Motion XLF专利软件库。通过X-CUBE-MEMS1软件套件，客户工程团队可以在设计中自由使用该软件库。意法半导体还提供免费的图形设计工具，帮助开发者评估、配置和测试LSM6DSV320X传感器和嵌入式AI核心，并将设计项目连接到STM32应用。这些工具包括ST Edge AI Suite的MEMS Studio软件和基于Web的开发环境ST AIoT Craft，该开发环境提供用于开发和配置节点到云端AIoT(人工智能物联网)项目的工具。　　LSM6DSV320X现已出现在ST Edge AI Suite的支持设备名单内，并将于2025年底添加到ST AIoT Craft支持的设备名单内。

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发布时间：2025-05-23 11:31 阅读量：286 继续阅读>>

使用村田声学<span style='color:red'>传感器</span>，Xenoma开发“穿衣式心音心电图仪”

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使用村田声学传感器，Xenoma开发“穿衣式心音心电图仪”

　　2023年，在村田制作所的共创项目“KUMIHIMO Tech Camp with Murata”上，一款名为“穿衣式心音心电图仪(e-skin ECG)”的智能服装获得了大奖。Xenoma公司总裁兼e-skin事业部负责人网盛一郎先生为我们介绍了Xenoma公司，什么是e-skin ECG?该智能服装的灵感来源?与村田合作并参加KUMIHIMO的经过和收获等话题。　　01、什么是“e-skin ECG”?　　据Xenoma公司的Co-Founder网盛先生介绍，穿衣式心音心电图仪是一种集心电图仪和心音图仪于一体的服装，一旦穿上这种衣服，就能获取心电和心音双方的数据，就诊后可在家中进行心电图和心音图检查。　　由于可以在家中进行检查，因此可以增加检测频率，作为预防心血管疾病的理想检查工具。另外，e-skin ECG可从医院邮寄到患者家中，并在检查后邮寄回医院，从而实现在家24小时心电图检查。　　就诊后可在家中进行心电图和心音图检查　　02、Xenoma公司做什么产品?　　Xenoma公司是东京大学和JST ERATO染谷生物和谐电子项目的衍生公司，成立于2015年11月。基于村田KUMIHIMO共创项目的可伸缩电子技术，Xenoma开发了穿戴舒适、患者可自行穿脱并能采集心电图的智能服装“e-skin ECG”;可方便地实现高精度动作捕捉的“e-skin MEVA”;通过肌肉电刺激提高健身效率的EMS训练服“e-skin EMStyle”等产品并实现了商品化。　　Xenoma公司员工不仅包括硬件电子电路工程师、创建智能手机应用程序和构建服务器的软件工程师，还有设计外壳的产品设计师和负责机构设计的机械设计师，并有临床检查技术人员等医疗领域的专业人员参加。　　03、为什么参与村田KUMIHIMO项目?　　穿衣式心音心电图仪当初并不是为KUMIHIMO而策划的，e-skin ECG原来就是Xenoma公司的一项策划，网盛先生感言道：“我们认为KUMIHIMO中展示的传感器在我们的策划中不可或缺，这就是我们申请参加该项目的原因。而且，我们还非常荣幸地获得了大奖。我们计划用奖金购买设备，推进穿衣式心音心电图仪的开发。我们还觉得这是一个机会，可以让我们在许多方面拓展合作关系。”　　04、如何与村田声学传感器“偶遇”?　　e-skin ECG项目大范围征集使用了村田硬件的创意，并且Xenoma与村田共同合作实现该创意。网盛先生介绍说，这个策划已经设想了一段时间，因此，要开发的产品的规格和商品化过程的大致印象已经完成，“也就是说，这不是为了参赛而进行的策划，而是经过深思熟虑后自行开发和商品化的策划。我想这就是我们能够获奖的原因。”　　那么，是什么机缘和动机促使Xenoma公司参加村田KUMIHIMO项目呢?　　Xenoma公司以前就与村田在电子元件领域有信息交流。关于穿衣式心音心电图仪，开始也考虑使用灵敏度高、可进行推压检测的薄型传感器。然而，在2023年10月的CEATEC展会上，Xenoma研发人员有机会与村田的工作人员进行了交流。村田介绍说声学传感器可能更适合并且已成为KUMIHIMO的募集主题，因此，邀请Xenoma加入了KUMIHIMO。　　动态ECG是为了对心血管疾病进行检查。心血管疾病主要分为两大类：“心律失常”和“血虚”。一般来说，心律失常通过24小时动态心电图检查进行诊断，而血虚则通过超声心动图进行诊断，两者分别进行诊断。但事实上，如果同时进行这两种检查，疾病的检出率会更高。如果在已经商业化的心电图检查用e-skin ECG上配备可以检测心音的传感器，就有可能同时诊断心律失常和血虚。正是在CEATEC展会上与村田的“偶遇”和交流促使Xenoma公司获得了在穿衣式心音心电图仪中使用声学传感器这种想法。　　可测量从身体声音到机械声音的薄型、高灵敏度、低噪声的村田声音传感器　　05、与村田合作有哪些收获与感想?　　Xenoma公司与许多不同领域、不同文化和不同规模的企业有过合作，或在合作项目中发表过演示。网盛先生介绍说，与村田合作并参与村田的KUMIHIMO共创项目，有两点独特之处。　　首先是沟通上的安心感。　　Xenoma与村田的合作已有4-5年时间，在此期间，我们一直保持着信息交流，特别是在我们无法获得的传感器的使用方法和功能方面，村田提供的建议非常有用。事实上，很少有这样的企业，我觉得这是因为村田尊重Xenoma公司。而且，从我们建立合作关系之初就担任负责人的人至今仍在参与等方面也让我们在交流中倍感放心。　　其次，村田制作所具有开放的企业文化。　　这是我初次感到村田在多种多样的技术资产方面拥有开放利用的文化，这令人感到非常有趣。例如，在将提供的传感器连接到Xenoma公司的系统并提取信号时，需要传感器电路的信息。在许多情况下，其他公司并不提供详细的传感器电路规格。在这种情况下，接口部分也由Xenoma公司生产。然而，这样就很难实现理想的功能。在这方面，村田制作所积极为我们提供试制品和技术信息。因此，我们能够了解传感器电路的细节，从而开发出功能更强、更方便的产品。我们认为这对合作非常有吸引力。　　我对村田制作所的技术能力并不担心，因为村田公司迄今为止一直与我们进行了非常认真的沟通，所以我不担心他们会像大公司中常有的那样把全部工作都扔给我们负责。由于涉及到开发，所以我们有时会在性能方面要求改进，但我们认为可以在实际可能的范围内共同推进。　　网盛先生认为，与村田制作所合作，声学传感器共创项目将向预防医疗发起挑战。

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村田

发布时间：2025-05-22 13:41 阅读量：339 继续阅读>>

太阳诱电气味<span style='color:red'>传感器</span>：致力于模仿人类的嗅觉系统进行研发

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太阳诱电气味传感器：致力于模仿人类的嗅觉系统进行研发

　　今天为您介绍太阳诱电的气味传感器。　　下面概述气味传感器的核心功能与精巧结构。太阳诱电致力于模仿人类的嗅觉系统，研发气味传感器。　　由于气味分子是通过吸附在传感器的感应膜上进行检测的，因此开发一种能够吸附多种气味分子的膜是关键所在。检测到的气味分子会通过传感器转换成电信号并进行量化。　　QCM型气味传感器量化频率变化。MEMS型气味传感器则量化电阻变化。通过机器学习从量化数据中识别出气味。与人类识别气味的原理相同，传感器通过以上过程识别气味。　　因此，如果能够通过传感器识别气味并将其可视化，我们就可以解决各种社会问题。例如工厂内外危险气味的检测、危险物的检测等。　　如图，把气味分类和气味质的变化作为横轴，精密评估和实时性作为纵轴。在精密评估中，需要人的感官来评估气味，或对以气味为特征的产品进行质量控制时，将会大大增加人员的工作负荷。通过传感器实时记录气味并使其可视化，不但可以解决上述问题，也可以避免工作人员在危险环境下直接接触危险气味和异臭，这是非常大的一个优势。　　太阳诱电目前正在研发两款气味传感器。上方为QCM型传感器，为感官评估和产品质量控制用途进行开发。下方为MEEMS型传感器，为检测潜在的危险和异常气味的用途进行开发。　　如您所见，我们意在积极开发其他高灵敏度传感器。在此阐述两种气味传感器的检测机制。首先介绍QCM型气味传感器的检测原理。　　在QCM传感器中，电极被牢固地贴合在石英基板上，当对其施加电压时，会激发其以特定的频率振动，随后在电极表面会覆盖一层高灵敏度的薄膜用以捕捉并吸附气味分子。当气味分子被吸附后，传感器的振动频率会发生相应的变化。正如逻辑公式所示，频率变化与吸附质量成正比，通过该频率变化进行气味传感。　　为实现气味的精准检测，我们配备了多样化的感应膜与传感器组合。具体而言，我们的QCM系统集成了16种特制感应膜，通过16个独立通道对气味进行高效识别与分析。　　16个通道中，不同气味的气味分子在各感应膜上的附着情况各不相同，如图所示，即便使用同一传感器，气味A与气味B的响应结果也是不同的。利用机器学习技术分析不同的响应结果，可以识别出气味的种类。接下来将对MEMS半导体型气味传感器的检测原理进行说明。　　在半导体型传感器中，气味分子附着在传感器表面，通过氧化还原反应使电阻值发生变化。其运作机制是根据电阻变化来检测气味。与其他公司销售的传感器相比，本公司生产的传感器对气味更加敏感。检测之后，与QCM传感器一样，MEMS半导体型传感器也是利用机器学习技术来识别气味。下面对气味的显示进行说明。　　关于嗅觉显示器，我们正与东京科学大学进行共同研发。使用本公司saw器件技术可使香料雾化。还可以通过改变混合比来使用较少的香料再现更多的香味。　　通过再现香味，我们可以体验代入感极强的全新嗅觉环境，游戏、购物、烹饪等。太阳诱电将继续以气味为主题推动技术开发。

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太阳诱电

发布时间：2025-05-09 13:06 阅读量：504 继续阅读>>

姿态<span style='color:red'>传感器</span>的工作原理、组成结构和应用

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姿态传感器的工作原理、组成结构和应用

　　姿态传感器是一种重要的传感器类型，用于测量物体在空间中的姿态角度，包括旋转、倾斜等参数。它在航空航天、导航、机器人、虚拟现实等领域具有广泛的应用。本文将简要分析姿态传感器的工作原理、组成结构以及其应用场景。　　1. 姿态传感器的工作原理　　姿态传感器通过测量物体在不同轴向上的加速度、角速度和磁场等参数来确定其姿态角度。常见的姿态传感器包括陀螺仪(Gyroscope)、加速度计(Accelerometer)和磁力计(Magnetometer)。这些传感器共同工作，提供准确的姿态信息。　　陀螺仪：测量物体的角速度，即物体围绕各个轴旋转的速度。　　加速度计：测量物体在各轴上的加速度，包括静止状态下的重力加速度。　　磁力计：测量物体所处位置的磁场方向，用于判断物体的方向。　　这些传感器通过数据融合算法将采集到的信息进行处理，从而得出物体的准确姿态角度。　　2. 姿态传感器的组成结构　　组件　　传感器芯片：包括陀螺仪、加速度计和磁力计等传感器元件。　　处理器：负责接收、处理传感器数据，并输出最终的姿态信息。　　通信接口：与外部设备或系统进行数据交互，实现信息传输。　　结构设计　　三轴设计：大多数姿态传感器均采用三轴设计，分别测量物体在X、Y、Z三个轴向上的姿态变化。　　封装形式：常见的封装形式包括模块化封装、表面贴装封装等，便于集成到各种设备中。　　3. 姿态传感器的应用　　航空航天　　飞行器控制：用于飞机姿态控制、自动驾驶系统等。　　航天器导航：支持卫星定位系统和飞行轨迹跟踪。　　机器人技术　　机械臂控制：用于精准控制机械臂的姿态和运动。　　无人车辆：支持智能导航、障碍避让等功能。　　虚拟现实　　头盔跟踪：用于虚拟现实眼镜和头盔的姿态跟踪，提供沉浸式体验。　　游戏控制：用于游戏手柄、体感设备等的姿态感知。

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姿态传感器

发布时间：2025-05-06 14:03 阅读量：319 继续阅读>>

型号	品牌	询价
TL431ACLPR	Texas Instruments
BD71847AMWV-E2	ROHM Semiconductor
CDZVT2R20B	ROHM Semiconductor
RB751G-40T2R	ROHM Semiconductor
MC33074DR2G	onsemi

型号	品牌	抢购
BU33JA2MNVX-CTL	ROHM Semiconductor
STM32F429IGT6	STMicroelectronics
ESR03EZPJ151	ROHM Semiconductor
TPS63050YFFR	Texas Instruments
BP3621	ROHM Semiconductor
IPZ40N04S5L4R8ATMA1	Infineon Technologies

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