村田丨毫米波雷达，未来发展的潜力是与<span style='color:red'>传感器</span>融合！
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村田丨毫米波雷达，未来发展的潜力是与传感器融合！

　　一般来说，雷达(RaDAR：Radio Detection And Ranging)是一种通过向目标物体发射电磁波(电波)并测量从目标物体反射回来的电波来检测与目标物体之间的距离和方位的装置。因此，毫米波雷达是指使用毫米波作为电波的雷达。与红外线和摄像头相比，毫米波雷达即使在雨、雪、雾等恶劣天气条件下也能保持检测能力，不仅可以检测与目标物体之间的距离和方位，还能检测目标物体的移动速度。本文介绍具有此类特征的毫米波雷达的检测原理、应用事例及其未来发展潜力。　　01　　什么是毫米波?　　图1显示了毫米波(也写作“mmWave”)在电波分类中所处的范围。一般来说，它指的是频率在30GHz到300GHz之间、波长在1mm到10mm之间的电波，之所以称为“毫米波”，是因为其波长以mm(毫米)为单位。(注：实际上，毫米波的频率范围并没有严格的定义。例如，目前全球分配给5G通信的26GHz频带和28GHz频带也被视为毫米波。)　　图1 按频率分类的电磁波分类　　毫米波具有强直线传播性和可以确保宽频带宽的特征，总结如以下两个方面：　　直线传播性：　　如图1所示，由于毫米波的频率接近光的频率，因此它像光一样具有很强的直线传播性，由此可以得出以下结论：　　由于墙壁等物体的遮蔽以及非常恶劣天气的影响，毫米波的强度会衰减　　也由于这个原因，毫米波不适合远距离通信　　在短距离通信中，毫米波与近处的毫米波系统之间不容易发生干扰　　可以穿透布料和树脂等　　频带宽　　毫米波频带是一个尚未开发的领域，且是一个需求量很少的频带，因此可以确保较宽的频带宽。(目前，比GHz更低的频率范围基本上都已被使用，确保带宽会受到电波法和商业因素的限制。)　　在雷达中，增加频带宽有助于提高距离检测(参照第2节)的精度，因此可以说频带宽是一项重要的规格。另外，在移动通信等当中，增加频带宽有助于实现通信速度的高速化。　　02　　毫米波雷达的方式及特征　　如前所述，毫米波雷达向目标物体发射毫米波，并接收来自目标物体的反射波以检测对象物体位置的装置，能检测的上限为大约300m范围内的物体。　　目前，低功率雷达可以使用的频带有24GHz频带、60GHz频带、76GHz频带和79GHz频带，每个频带都规定了各自的技术条件。其中，24GHz频带的波长为12.5mm，不在毫米波定义的10mm至1mm范围内，因此有时被称为“准毫米波”;毫米波频带(60GHz频带、76GHz频带和79GHz频带)具有较宽的带宽，因此能够进行高精度检测。　　脉冲方式和FMCW方式是毫米波雷达的代表性方式。FMCW是Frequency Modulated Continuous Wave的缩写，意思是使用对频率进行调制后的连续波的方式。两种方式的特征及相互对比如下：　　脉冲方式：　　向目标物体发射宽度很短的脉冲，脉冲宽度从几十纳秒到几微秒不等，通过测量到接收到反射脉冲为止的时间来确定与目标物体之间的距离、速度和角度(图2)。该方式的检测原理简单，电路构成也比FMCW方式更简单。　　FMCW方式：　　这种方式向目标物体发射对连续波进行频率调制后的发送波，然后从发送波与反射波之间的频率差来确定与目标物体之间的距离、速度和角度。此外，它还可以测量与目标物体之间的相对移动速度(图2)。　　图2 通过毫米波雷达检测目标物体的示意图　　图3显示了FMCW方式发射波的示意图。它有时被称为Chirp波形。　　图3 Chirp波形的示意图(Chirp指鸟鸣)　　03　　FMCW方式毫米波雷达：构成和检测　　毫米波雷达有多种方式，但基本都是从FMCW方式发展而来的方式。因此，下面将对FMCW方式毫米波雷达的构成和目标物体检测的大概原理进行说明。尽管它构成简单，但可以获取距离、速度和角度等复合信息。　　图4 通过毫米波雷达进行的目标物体检测　　毫米波雷达的构成　　毫米波雷达主要由以下几部分构成:　　合成器：生成待发送的毫米波频带电波(发送波)　　发射天线：发射发送波　　接收天线：接收反射波　　混频器：将发射信号和接收信号进行组合　　DSP：即数字信号处理装置，实施计算处理　　检测的原理　　毫米雷达波的检测原理主要包括这四个步骤：　　发送波的生成：通过合成器生成毫米波频带的发送波。　　毫米波的发射：将发送波从发射天线连续发射至目标物体。　　反射波的接收：通过接收天线接收从目标物体返回的反射波。　　计算处理：通过混频器将发送波和反射波进行组合，经A/D转换器转换为数字信号，再通过DSP进行计算处理，以确定与目标物体之间的距离、角度和速度等。　　04　　毫米波雷达应用事例　　在第3节中说明的FMCW方式毫米波雷达已被应用于很多现场。这里，我们将以汽车、工业机器人和无人机为例，对它的应用场景及贡献的功能进行说明。　　用途：汽车　　在汽车领域，通过毫米波雷达检测车辆周边的障碍物和其他车辆，由此能够实现自动刹车和车道保持辅助等功能，毫米波被认为对实现L2级自动驾驶(部分自动驾驶)不可或缺。此外，监控驾驶员和乘客的状态以及是否有儿童被遗忘在车上也被作为提高安全性所不可或缺的功能而备受关注。　　工业机器人　　通过在工业机器人手臂上配备毫米波雷达，可以检测手臂与人或物体之间的距离，并可检测速度和角度数据，从而实现诸如停止手臂运动等预设动作。此外，还可以实现自主移动，例如，AMR(Autonomous Mobile Robot：自主移动机器人)可以在行走时避开货架、墙壁、行人以及多种工业设备等障碍物。　　无人机　　无人机，尤其是飞越有人地带的无人机，需要高度的安全性。通过使用毫米波雷达探测飞行路径，可以探测与地面之间的距离、柱子、墙壁以及电力线、电话线和布置在空中的天线等物体，不受天气条件的限制，从而确保在有人地带进行安全飞行。　　05　　毫米波雷达在安全技术中的应用　　毫米波雷达已被应用在多个领域，近年来，在欧洲进行汽车安全性能评估的Euro NCAP提出了强化碰撞安全试验，因此，毫米波雷达在提高车内安全性的“座舱监控系统”中的应用备受关注。　　Euro NCAP(European New Car Assessment Programme)是欧洲新车安全评鉴协会)的缩写。该协会是一个对在欧洲销售的新车的安全性进行评估和发布的独立机构。它对碰撞安全性和行人保护等前沿安全技术进行测试和评级，已成为消费者选车的指标。另外，NCAP在各国都有，例如，在美国有IHS rating，在日本有JNCAP。　　2023年，Euro NCAP发表了新的评估项目。除了根据乘员体格自动展开安全气囊的技术以及检测安全带使用情况的技术外，为了预防近年来“因儿童被遗忘在车内而导致的中暑事故”，评估对象中还新增了儿童遗忘检测功能。为了满足这些要求，能够掌握车内状况的座舱监控系统不可或缺。　　座舱监控系统是一种利用车内传感器监控驾驶员和乘员的状况，并在需要时启动制动或警报的机制。它由驾驶员监控系统DMS(Driver Monitoring System)和乘员监控系统OMS(Occupant Monitoring System)组成，驾驶员监控系统用于确认驾驶员的身体状况和注意力，乘员监控系统用于掌握乘员的位置和行动。传感器中一直在使用摄像头，但在许多情况下，仅靠摄像头难以检测到，例如后向式儿童安全座椅上的婴儿、裹在毯子里的乘员以及安全带的佩戴状况等。　　在这些情况下，作为补充和替代摄像头的装置(传感器)，毫米波雷达被认为很有前景。毫米波雷达能够穿透织物和座椅靠背，因此可以检测到“摄像头无法看到的对象”。此外，它对于微小的动作也能捕捉到，因此对于心率和呼吸等生理功能的轻微变化也能检测。凭借这些特征，毫米波雷达有望为大幅提高座舱监控系统中的DMS和OMS的功能做贡献，并有助于符合Euro NCAP要求的新安全标准。　　06　　总结：毫米波雷达的未来是与传感器融合　　毫米波雷达是一种具有优良检测能力的装置——传感器，但为了满足今后多样化的检测需求，将包括毫米波雷达在内的超声波传感器、红外传感器和摄像头等多种传感器相组合的“传感器融合”至关重要。　　传感器融合是一种整合来自多个传感器的数据，以获取单个传感器无法获取的信息的技术。例如，通过将毫米波雷达与图像传感器相组合，不仅可以从人体运动中获取驾驶员的疲劳程度和注意力水平信息，还可以从眼球运动和面部表情中获取信息，并根据需要发出警报。　　将来，除了汽车外，在工业机器人、无人机和多种出行设备中，以毫米波雷达为中心的传感器融合技术也有望大幅提高周边状况的识别精度、安全性和可靠性。
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发布时间：2026-09-16 13:05 阅读量：193 继续阅读>>
让小小贴片承载更多监测需求 | 纳芯微推出CGM专属电化学<span style='color:red'>传感器</span>AFE NSA1080，支持血糖+酮体监测
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让小小贴片承载更多监测需求 | 纳芯微推出CGM专属电化学传感器AFE NSA1080，支持血糖+酮体监测

　　一枚连续血糖监测(CGM)贴片，需要无缝融入用户的日常生活：吃饭、睡觉、工作、运动。既要持续输出可靠监测数据，又要做到轻巧无感，降低用户更换负担。如何在有限的贴片体积与电池容量约束下，捕捉微弱的生化信号，同时为更多监测功能预留设计空间?　　近日，纳芯微正式推出面向CGM应用的电化学传感器模拟前端(AFE)芯片——NSA1080。产品采用小尺寸遮光 WLCSP‑25 封装，片内集成双通道电化学检测单元、高分辨率 ADC、高精度温度校准模块以及自动采样扫描引擎，兼具极高的电流检测灵敏度与微安级超低功耗。　　连续监测(CGM)为何流行?　　承载不同人群的监测需求　　指尖采血 VS 连续监测：补齐血糖数据盲区　　传统指尖采血血糖仪仅能获取单点时刻的血糖读数，无法还原两次采血间隙，尤其是餐后、夜间的血糖波动。　　CGM 通过贴于手臂或腹部的贴片，依靠皮下微型传感器持续采集组织液葡萄糖信号，经系统运算生成完整血糖变化曲线，如同为身体配备一台慢病 “行车记录仪”。　　不同群体有哪些监测需求?　　糖尿病患者：连续的血糖趋势信息可以反映血糖波动，为日常管理和治疗方案提供参考。　　高危酮症酸中毒(DKA)筛查群体：部分DKA发作时，血糖并不会显著升高，仅依靠血糖读数会造成风险漏判，因此亟需连续血酮监测。　　泛健康与运动人群：越来越多的人希望借助小巧舒适的贴片了解身体代谢的实时反馈。　　产品迭代趋势　　不同人群关注的监测指标各有差异，但所有设备都面临同一个核心命题：如何尽可能减少对日常生活的干扰，持续获得有效监测数据?　　更小的体积、更长的有效佩戴周期，以及与应用需求相匹配的测量能力，都需要从传感器、电路、算法和结构设计共同入手。　　贴片趋向微型化、高精度　　传感器AFE面临四大设计挑战　　电化学检测的原理是传感器将生化物质浓度变化转化为微弱电流信号，模拟前端 AFE 负责完成这类微弱信号的读取。随着 CGM 贴片越做越小、功能不断拓展，对 AFE 芯片提出四大考验：　　(1)生理信号极微弱，容易被噪声淹没　　传统血糖测量仅需约 3nA 级电流分辨率，而血酮、尿酸等指标要求达到0.5nA级的分辨率与1%的高精度，对芯片噪底、跨阻放大器(TIA)输入漏电流提出极高要求。一旦底噪偏高或者芯片存在漏电，本就微弱的生理信号就会被噪声掩盖。　　(2)全天候连续采样，同时要求超长续航　　贴片内置的纽扣电池容量有限，但要维持7~30天不间断工作。系统平均功耗需要控制在微安级别(典型要求：0.5Hz 采样率下整机功耗低于 8 µA)，芯片任何不必要的功耗开销，都会缩短贴片的可用周期。　　(3)出厂校准繁琐，拉高整机生产成本　　每个生化传感器个体有微小差异。如果芯片本身出厂时没有经过高精度的单片出厂标定，医疗设备厂商就需要在产线搭建昂贵的多点精密电流源，完成逐片校准。该流程耗时耗力，会拉低直通率，抬升整机生产成本。　　(4)微型封装易受光照干扰，传统遮光工艺增加生产负担　　为了让贴片足够薄，行业普遍选用 WLCSP 裸片级小封装。但这种封装容易透光，硅片受光线照射会产生光生电流，导致测量基准漂移、数据失真。传统方案里，厂商需要在外面涂上一层黑胶来遮光，工艺繁琐且容易产生贴片不良。　　纳芯微 NSA1080：　　全方位优化，针对性解决 CGM 的工程痛点　　针对上述临床应用与量产制造层面的挑战，NSA1080 从信号采集、功耗控制、出厂标定、硬件封装多个维度完成全方位优化：　　(1)0.5pA 超低噪底与双通道架构，兼顾血酮与微量监测　　NSA1080模拟链路具备极低的底噪与皮安(pA)级漏电控制。NSA1080在反馈电阻Rf=3.2 MΩ配置下，RMS噪声低至0.5 pA，在5～45°C范围内，跨阻放大器(TIA)输入偏置电流为较小。NSA1080集成24位ADC，提供100 kΩ～12.8 MΩ多档可编程TIA增益，并支持滤波配置。研发团队可根据传感器输出的电流范围和采样需求，灵活配置采样参数。　　在此基础上，NSA1080集成的双通道恒电位仪支持两个工作电极同时工作，可为电化学检测提供所需的电极偏置条件，并支持双路信号采集。配合相应传感器和算法，设备厂商可进一步开发血糖+酮体双指标监测应用。　　(2)分级功耗管理，灵活适配电池方案　　自动掉电机制：NSA1080采用自动状态机流转，在非测量间歇期，硬件上可单独动态关断TIA、ADC、基准源等高功耗模块，减少间歇期不必要的耗电。　　滑动平均滤波：NSA1080硬件内置滑动平均算法，保持高输出数据率(ODR)的同时显著降低ADC的实际唤醒次数，MCU拥有更多休眠时间。　　拓宽电池方案选择：NSA1080支持2～3.3 V电池直接供电，也支持1.2～1.8 V低压供电，便于研发团队结合贴片尺寸、电池容量和续航目标，选择合适的供电方案。　　(3)出厂标定+片上温度传感，简化系统测试与电路设计　　出厂标定，即插即用。NSA1080在出厂测试中完成增益标定，增益误差控制在±0.1%以内，客户端不再需要在测试产线上架设多点精密电流源进行逐片系统标定，显著提升生产线直通率，降低测试硬件折旧成本。　　芯片还内置温度传感器，在5～45°C范围内测温精度为±0.5°C，无需片外挂载分立温度传感器即可完成电化学反应的温漂算法补偿，简化电路和物料配置。　　NSA1080 采用 WLCSP-25 封装，本体尺寸仅 1.96 mm × 1.96 mm，适合空间受限的贴片设备布局。该封装选用遮光材质，能够降低环境光对芯片内部电路的干扰，产线无需增加黑胶涂覆工序。同时可提供定制化小尺寸 QFN 封装供选型。　　(4)小尺寸遮光封装，适配贴片紧凑设计　　NSA1080 采用 WLCSP-25 封装，本体尺寸仅 1.96 mm × 1.96 mm，适合空间受限的贴片设备布局。该封装选用遮光材质，能够降低环境光对芯片内部电路的干扰，产线无需增加黑胶涂覆工序。同时可提供定制化小尺寸 QFN 封装供选型。
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发布时间：2026-09-15 11:06 阅读量：217 继续阅读>>
华润微电子CN855X系列高精度零漂移轨到轨运算放大器，为精密<span style='color:red'>传感器</span>、医疗与工业测量设备提供稳定国产化方案
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华润微电子CN855X系列高精度零漂移轨到轨运算放大器，为精密传感器、医疗与工业测量设备提供稳定国产化方案

　　设计精密仪器时，你最头疼什么?　　早上校准好的工业秤，中午因温度变化读数就开始“飘”　　便携式体温计，在电池电压下降时测量值忽高忽低　　多路热电偶采集，每路之间一致性总难保证，反复校准　　想提升分辨率，传感器送出的微伏级信号却“淹没”在放大器自身的噪声里　　......　　这些让工程师们“夜不能寐”的瞬间，背后都指向同一个核心——前端运算放大器的选择。当传感器输出进入微弱信号区间，运算放大器的失调电压、温度漂移、噪声与功耗，直接决定了整机测量精度、长期稳定性与电池续航表现。　　华润微电子功率集成事业群(PIBG)旗下的ChipNext 江苏芯耐特半导体有限公司(简称“芯耐特”)依托在CMOS模拟集成电路领域的深厚技术积累，推出CN855X系列高精度、零漂移、轨到轨运算放大器，涵盖CN8551(单通道)、CN8552(双通道)及CN8554(四通道)三种型号。系列产品可在温度变化、低压供电和微弱信号采集等条件下保持稳定放大表现，产品适用于精密传感器、医疗仪器和工业测量系统，为高精度、低功耗信号链提供更稳定的国产化选择。　　上图为CN8552与CN8554典型封装实物示意：双通道与四通道产品分别覆盖8引脚、14引脚等常用封装形态。　　01　　以零漂移自校准技术，　　稳定放大微弱传感信号　　1　　面向系统精度的性能提升　　超低失调电压：典型1µV，全温区最大5µV，相较常见20µV级方案具备更高精度裕量，有效降低精密测量系统前端误差来源。　　超低温度漂移：典型0.005µV/°C，全温区最大0.05µV/°C，在-40°C至+125°C宽温区内保持稳定漂移控制，适用于宽温工业环境及需长期保持精度的系统。　　微功耗设计：典型430µA/通道，有助于降低便携式设备和电池供电系统的整体能耗，延长续航。　　快速过载恢复：8.8µs过载恢复时间，使器件在瞬态信号或饱和恢复场景下更快回到有效工作状态，提升动态测量响应速度。　　低噪声表现：0.01Hz~10Hz范围内1µVp-p低频噪声，有助于提升热电偶、光电二极管、电化学传感器等微弱信号采集质量。　　2　　面向工程落地的核心技术优势　　CMOS零漂移自校准架构：降低1/f噪声与交叉失真影响，并提供110dB高增益、CMRR和PSRR，为高精度模拟前端提供低失调、低漂移的稳定放大基础。　　轨到轨输入输出(RRIO)：在低压供电系统中仍可充分利用信号摆幅，适配高边、低边及单电源检测需求。　　带宽与压摆平衡：1.5MHz增益带宽积与0.6V/µs压摆率兼顾精度和速度，满足精密测量设备对稳定性与响应速度的双重要求。　　多封装形态：提供SOT23、SOIC、MSOP、TSSOP、TDFN等绿色封装选择，覆盖紧凑型便携设备、工业板卡和多通道采集系统的布局需求，便于客户在不同空间、功耗和通道数需求之间灵活选型。　　宽电源供电：支持1.8V~5.5V单电源及±0.9V~±2.75V双电源供电，兼容低压电池供电与工业控制常用电源架构。　　02　　典型应用电路图　　03　　广泛的应用场景　　CN855X适用于多种高要求的精密测量应用领域，包括但不限于：　　精密应变计与称重系统：如电子秤、工业称重设备　　医疗仪器与热电偶测量：如便携式体温计、高速风筒　　压力传感器与过程控制：如工业变送器、汽车压力传感器　　电化学传感器与光学传感器：如煤气泄漏检测装置、烟雾报警器　　04　　单/双/四通道，十余种封装灵活选型　　全系列支持绿色无卤封装，供货稳定。　　CN855X系列的推出，进一步完善了PIBG在高精度模拟信号链领域的产品布局。从工业精密传感器到医疗仪器，从工业称重设备到烟雾报警器，CN855X以零漂移自校准、轨到轨输入输出、低功耗和宽温稳定性，将器件级参数转化为客户可感知的系统价值。未来，公司将持续深耕CMOS模拟及数模混合技术，推出更多高性能运放产品，助力中国高端仪器与智能制造持续进步。
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发布时间：2026-09-14 10:43 阅读量：224 继续阅读>>
简化多维位置感知设计，纳芯微推出NSM903x三轴线性位置<span style='color:red'>传感器</span>
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简化多维位置感知设计，纳芯微推出NSM903x三轴线性位置传感器

　　近日，纳芯微推出三轴线性位置传感器NSM903x，该产品集成X、Y、Z三轴磁场检测能力，采用I²C数字接口，具备可配置中断功能，磁场检测范围最高达±2400Gs，面向智能穿戴、折叠屏手机、学习平板及智能家居等消费电子产品。　　消费电子产品形态和交互方式不断丰富，需要识别的位置变化也更加多样。传统单轴线性霍尔方案在应对部分多维位置或角度检测需求时，通常需要多颗器件协同，同时还需考虑有限空间内的磁铁布局和系统资源配置。凭借单芯片多维感知能力，NSM903x有助于减少多器件组合带来的设计复杂度，提升位置与角度检测设计的灵活性。　　三轴检测结合角度计算　　一颗芯片覆盖更多感知需求　　NSM903x内部集成三个独立霍尔感应单元，分别检测X、Y、Z三个方向的磁场信息，芯片内置CORDIC角度计算引擎，支持基于不同轴向的磁场组合完成角度解算，输出0°至360°角度数据。　　凭借单芯片集成的磁场检测与角度解算能力，NSM903x减少了器件数量，简化磁铁与传感器的布局设计，可广泛应用于智能手表旋钮、折叠屏手机开合角度、学习平板折叠摄像头、家居安防云台及摇杆等场景，实现线性位置、旋转角度等不同类型的角度检测。　　最高±2400Gs磁场检测范围　　为结构设计提供更多空间　　在消费电子产品中，磁铁材质、尺寸及其与传感器之间的距离往往受到内部结构影响，传感器接收到的磁场强度也会随之变化。　　NSM903x提供±400Gs、±800Gs、±1200Gs和±2400Gs多档可选线性磁场检测范围。更宽的检测范围意味着在磁铁选型以及磁铁与芯片间距设计上有更大的调整余量，也便于根据终端内部空间进行布局。　　I²C数字输出与多器件支持　　简化系统集成　　NSM903x采用I²C数字通信接口直接向主控输出数字信号，并支持多个器件ID，同一条I²C总线最多可连接四颗NSM903x，在部署多个位置传感器时无需分别占用I²C接口，节省主控接口资源。　　此外，NSM903x支持可配置中断功能。可设置相应的触发条件，当检测状态达到设定阈值时，通过独立引脚输出中断信号。以智能手表旋钮应用为例，中断信号可用于功能唤醒等交互，主控无需持续轮询角度数据。　　完善线性位置传感器布局　　覆盖更多终端应用　　NSM903x进一步完善了纳芯微线性位置传感器产品布局。目前，纳芯微已形成覆盖单轴和三轴检测的线性位置传感器产品组合，可根据检测维度、接口、性能及成本等不同要求，应用于智能穿戴、智能手机、智能家居及工业控制等场景。
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发布时间：2026-08-28 16:14 阅读量：329 继续阅读>>
纳芯微出席2026APEC汽车对话会议，分享汽车AK2超声雷达<span style='color:red'>传感器</span>IC技术趋势
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纳芯微出席2026APEC汽车对话会议，分享汽车AK2超声雷达传感器IC技术趋势

　　2026年8月19日至21日，亚太经合组织(APEC)汽车对话第44次会议(AD44)于大连举行，来自多个成员经济体的政府部门、行业协会及企业代表围绕亚太汽车市场趋势、供应链韧性、氢能汽车产业及先进车辆技术等议题展开交流。　　作为汽车芯片代表厂商，纳芯微受邀参与此次会议，公司信号链产品线技术市场负责人王良藩先生在会上分享了AK2超声波雷达芯片的技术趋势与实践方案，共探汽车智能化感知技术的挑战与机遇。　　从AK1到AK2：超声波雷达进入数字架构阶段　　超声波雷达正从模拟架构向数字架构演进。与传统AK1模拟架构相比，AK2采用数字编码调制与回波信号处理，在探测距离、测量精度及抗干扰能力上有所提升;接口从点对点升级为多传感器共享总线，支持多传感器协同工作。目前，AK2超声波雷达已应用于超声波泊车辅助(UPA)、自动泊车辅助(APA)、自主代客泊车(AVP)等场景。　　从测距到多维感知：超声波传感的演进方向　　功能更广泛：感知维度从1D/2D测距向3D/4D演进，同时向低速AEB触发、障碍物类型检测、路面分类、微碰撞检测等场景延伸，在与毫米波雷达、UWB、摄像头共存的格局下保持其短距优势;　　刷新率更快：保险杠级传感周期压缩到100毫秒以内，支持更早的障碍物检测与更高效的AVP运行，对IC的多发多收协同与抗干扰能力提出更高要求;　　性能提升：目标分类(车辆、行人、路沿)、路面识别(铺装路、碎石、草地)、传感器污染检测(水、泥、冰、雪)及近场盲区缩减，要求传感器IC具备原始数据上传能力，支持各级原始数据上传;　　成本更优化：成本评估从单模块延伸向系统级，通过去MCU化、DSI3二线制(电源与通信同线)、直驱架构(省去外部变压器)等方案降低BOM与线束成本。　　多发多收与灵活编码：压缩传感周期　　针对刷新率提升需求，纳芯微通过任意频率模式发生器(AFG)支持固定频、线性/非线性频率编码、FSK+chirp组合编码等多种波形;支持多发多收提升抗干扰能力，保险杠扫描可在2个扫描周期内完成。　　原始数据上传与全量程优化：扩展感知边界　　在性能层面，纳芯微提供可配置的原始数据上传链路，支持1–16倍抽取、MCU侧压缩后经DSI3上传，可选择ADC原始数据(2ms窗口)、混频后I/Q数据、事件前后包络数据等节点;通过时变LNA(TVLNA)自动增益切换抑制近场饱和，探测范围覆盖约10cm至6.5m。　　DSI3标准协议：实现跨品牌互操作　　在系统集成层面，纳芯微采用基于标准DSI3协议的跨品牌互操作性设计，支持纳芯微芯与其他行业标准DSI3芯片组合，拓扑支持点对点、并行及菊花链。产品方面，NSUC1800支持厂商定义CRM命令，NSUC1802提供每通道2KB DSI3缓冲区，在功能扩展与数据访问灵活性上各有侧重。　　关于亚太经合组织(APEC)汽车对话　　亚太经合组织(APEC)汽车对话设计于1998年，旨在为各经济体政府主管部门与汽车产业界搭建常态化沟通平台，围绕发展战略、标准法规、技术创新等方面开展交流合作。本届AD44设置了亚太汽车市场趋势、供应链韧性、氢能汽车产业发展、先进车辆技术面临的机遇与挑战等议题。
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发布时间：2026-08-24 13:05 阅读量：340 继续阅读>>
纳芯微 x Yole Group：全球磁<span style='color:red'>传感器</span>市场迈向43亿美元，解读技术演进与应用机遇
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纳芯微 x Yole Group：全球磁传感器市场迈向43亿美元，解读技术演进与应用机遇

　　未来六年，全球磁传感器市场预计将增加约10亿美元。Yole Group数据显示，全球市场规模将从2025年的约33亿美元增长至2031年的约43亿美元，复合年均增长率约为4.5%。　　市场增长的背后，不只是传感器需求量的增加。汽车电动化、光伏储能系统向更高电压演进，人形机器人和智能设备加快发展，正在进一步分化系统对精度、功耗、带宽、安装结构和可靠性的要求，也带来新的技术选择与产品机会。　　近日，纳芯微与Yole Group联合举办磁传感器媒体交流会。Yole Group围绕全球市场规模、应用趋势与技术走向作出分析，纳芯微分享了其丰富的传感器产品布局和技术路线，可围绕不同行业应用，提供对应的感知方案，并在会上发布了最新的数款磁传感器芯片。　　未来六年约10亿美元的市场增量将由哪些产品与技术推动?　　面对持续分化的应用需求，不同感知技术应如何选择?　　纳芯微如何通过系统理解、多技术路线与产品创新回应这些需求?　　应用需求持续分化，多种感知技术协同发展　　Yole Group数据显示，2025年全球磁传感器市场规模约为33亿美元，预计到2031年将增长至约43亿美元，复合年均增长率约为4.5%。汽车与出行是规模最大的应用市场，工业、消费电子及医疗等领域也在持续释放新的感知需求。　　根据Yole Group数据，按出货量计，纳芯微磁传感器位列全球第四、国产厂商第一。截至目前，相关产品累计出货量已超过20亿颗，2025年单年出货量突破10亿颗，并已广泛应用于汽车、工业和消费电子等领域。　　市场增长的背后，是应用需求的进一步分化。汽车应用重视可靠性、长期稳定性及复杂环境适应能力，光伏、储能等能源系统关注电流检测的精度、带宽与绝缘能力;机器人应用需要兼顾角度检测精度与安装结构，智能设备则对功耗、尺寸和集成度提出更高要求。　　应用场景的检测对象、系统架构和工作环境各不相同，感知技术并非简单的替代关系，而是需要结合具体需求，在性能、成本、结构和可靠性之间进行选择。　　基于对各类应用系统的深入理解，纳芯微已形成涵盖霍尔、AMR、TMR、电感、磁通门等磁传感技术的多路线布局，并构建了电流传感器、磁开关与锁存器、角度编码器、线性位置传感器、速度传感器及传感器信号调理芯片六大产品系列。　　深入汽车系统，覆盖更多关键感知环节　　汽车是全球磁传感器规模最大的应用市场，也是纳芯微长期重点投入的方向之一。随着汽车电子化程度不断提高，磁传感器已广泛应用于车身、热管理、动力总成和底盘等系统，并持续进入更多关键感知环节。　　围绕不同系统的检测需求，纳芯微已形成覆盖汽车四大系统的磁传感器产品布局：　　在车身系统中，可用于车窗、座椅、雨刮、天窗、尾门及安全带卡扣等位置与状态检测;　　在热管理系统中，可用于电子节温器、水阀及各类泵阀执行器的位置反馈;　　在动力总成中，可用于OBC、DC-DC及牵引逆变器等系统的电流检测;　　在底盘系统中，可用于方向盘转角、主动悬架位置及车轮速度检测。　　以新能源汽车电驱系统为例，电机逆变器需要在有限空间内实现快速、精准的大电流检测。针对这一需求，纳芯微推出线性电流传感器NSM2025。产品内置U型聚磁结构，可直接贴装于PCB，全温范围内整体精度约为1.5%，带宽达270kHz，典型响应时间为2μs。　　面向光伏与储能系统，覆盖多元电流检测需求　　在光伏、储能、充电桩和UPS等能源系统中，电流传感器承担电流检测、控制反馈和系统保护等功能，同时需要满足相应的电气隔离要求。以光伏与储能系统为例，从光伏面板、MPPT升压、储能电池到并网逆变，各环节均存在电流检测需求，但对电流量程、检测精度、带宽和隔离能力的要求各不相同。　　围绕不同环节的系统需求，纳芯微提供覆盖不同电流量程和工作电压等级的电流传感器产品。　　针对光伏系统向1100VDC、1500VDC乃至2000V高压平台演进带来的绝缘需求，纳芯微推出集成式电流传感器NSM2051。产品采用超宽体封装，爬电距离和电气间隙达到15mm，基本绝缘工作电压达2800VDC，为高压光伏系统提供兼顾绝缘能力、集成度与贴片安装的电流检测选择。　　适配多种关节结构，丰富高精度角度检测方案　　机器人关节与工业伺服系统依靠编码器获取角度和位置信息。随着机器人关节向小型化、中空化发展，编码器不仅需要满足精度要求，还要适应不同的安装结构与工作环境。其中，中空关节需要预留轴心空间用于线缆穿行，对离轴检测方案的需求更加突出。　　面向不同安装结构与性能需求，纳芯微已推出基于霍尔、AMR、电感编码器产品，覆盖在轴与离轴安装方式。　　代表性产品包括：　　NSM350x霍尔双码道游标编码器：面向离轴应用，最高支持22 bit单圈绝对角度输出;简洁自校准后INL典型值可达±0.3°，匀速自校准后可达±0.1°，可适配需要中空走线的机器人关节;　　MT6901双码道游标电感编码器：支持离轴检测，在复杂工业环境下兼顾高精度与温度稳定性;　　MT6835 AMR磁编码器：适用于在轴安装，可在精度、成本与高速性能之间提供差异化选择。　　通过不同安装方式与感应原理的组合，纳芯微可根据关节结构、精度、转速及工作环境等要求，为机器人关节、伺服电机及其他工业运动控制设备提供更加灵活的角度检测选择。　　从状态检测到多维感知，支持智能设备交互升级　　在游戏外设、智能穿戴与智能家居等应用中，位置感知正在从简单的开关状态，逐步延伸至方向、幅度和角度等多维信息。摇杆、表冠及折叠手机结构需要在有限空间内完成多轴磁场检测与角度解算;TWS充电盒、门磁等长期待机场景则更加关注灵敏度与功耗。　　面向多维位置感知需求，纳芯微推出NSM903x三轴线性位置传感器。产品基于3D霍尔架构，可输出X、Y、Z三轴磁场数据，并集成CORDIC算法，支持360°角度解算，可用于摇杆、智能穿戴、折叠设备及智能家居等场景;　　面向低功耗状态检测，纳芯微已量产纳安级TMR磁开关，在保证检测灵敏度的同时降低系统待机功耗。　　以应用理解推动感知技术持续落地　　从汽车、能源到机器人和智能设备，不同系统对精度、功耗、带宽、绝缘能力与安装结构的要求各不相同。理解具体应用中的检测需求，是选择技术路线、定义产品形态的基础。　　未来，纳芯微将继续深化重点市场的系统与应用理解，完善多技术路线与产品组合，为客户提供更加丰富、灵活、可靠的感知解决方案。
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发布时间：2026-08-19 15:27 阅读量：364 继续阅读>>
芯动神州丨多通道称重采集前端设计要点：基于ADSD1278/1274的桥式<span style='color:red'>传感器</span>信号链验证
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芯动神州丨多通道称重采集前端设计要点：基于ADSD1278/1274的桥式传感器信号链验证

　　本文面向电子称重仪表与配料控制系统的采集前端设计，从桥式称重传感器的信号特征出发，推导传感器满量程输出(约10mV)下的系统分度数预算，并以ADSD1278/1274的直流参数逐项验证设计目标。　　一、设计目标　　称重前端的设计目标由应用场景决定：贸易结算用衡器须满足计量法规要求，过程配料系统则更关注长期稳定与多通道一致性。表1给出了面向电子称重仪表的典型设计目标，以及ADSD1278/1274的对应能力，作为后续验证的依据。　　二、桥式传感器信号特征与指标分解　　输出量级。工业主流称重传感器灵敏度为2.0mV/V，以5V激励电压计算，满量程差分输出仅约10mV，而传感器电桥的共模电压约为激励电压的一半(2.5V)。有效信号微弱且叠加于较大直流共模之上，是称重采集的首要工程约束。　　分度数预算。商用与工业衡器的显示分度数通常为1:3000至1:10000。参考行业设计经验，为在显示端保证该分辨率，系统内部计数需高出10至20倍，即1:200000量级。据此推算：　　内部有效位数≈log₂(200000)≈18~20bit　　上述预算为ADC级噪声与漂移余量设定了下界，直接决定了前端器件的位数选型。　　温度与干扰。户外衡器昼夜温差可达20°C，零点温漂按0.001%FS/°C计，单日零点漂移即达±0.02%FS，对100t量程汽车衡对应约±20kg;称重现场普遍存在的动力线与变频器，则通过电源与地回路引入60Hz工频干扰。　　三、器件参数验证　　分辨率与噪声。ADSD1278/1274为24位Δ-ΣADC，满量程差分输入范围为±VREF(VREFP=2.5V时为±2.5V，FSR=2VREF)，高分辨率模式输入噪声5.5μVrms(输入短接测试条件)。称重前端以仪表放大器将传感器满量程输出(约10mV)放大至接近ADC满量程，以充分利用动态范围;按10mV满量程输出对5.5μVrms噪声核算，单次转换等效信噪比约65dB(信号峰峰值对噪声有效值)，配合过采样与数字平均即可满足1:200000内部计数预算。　　温漂。直流偏差温度漂移0.8μV/°C、增益温度漂移1.3ppm/°C。在20°C昼夜温差下，仪表环节引入的零点漂移约16μV，对应10mV满量程输出的0.16%，配合传感器本体补偿与去皮流程即可控制在综合误差(典型±0.02%FS)以内。　　共模抑制。共模抑制比在60Hz处典型值108dB(最小值90dB)，结合仪表放大器的共模抑制，可有效抑制工频耦合干扰，无需在模拟前端增加额外的陷波电路。　　多通道同步。ADSD1278单芯片集成8个独立ADC通道，由同一CLK驱动同步转换，通道间采样孔径匹配;多芯片可通过菊花链扩展至16通道以上。配料站多料仓、汽车衡多支承点等需同时读取多个传感器信号的场景可直接受益。　　功耗与输入阻抗。低速模式数据速率10,547SPS、8通道整芯片功耗60~96mW，适配电池供电的便携秤与无线称重节点;低速模式下差分输入阻抗约140kΩ，减轻前端驱动负载。　　四、参考设计要点　　比率式架构：将传感器激励电压与ADC参考电压取自同一基准，可使激励波动在信号链路中被抵消。ADSD1278参考电压输入范围为0.5V至3.1V，外部参考经缓冲后接入VREFP/VREFN引脚，为比率式设计提供灵活配置。　　配置与滤波：称重系统实际输出速率通常为10~100Hz，低速模式10,547SPS提供了100倍以上的过采样余量，可在数字域完成低通滤波与平均;转换结果经SPI或帧同步串行接口输出，由控制器执行去皮、标定与配比计算。　　供电与布线：模拟输入走线成对差分布置并远离数字接口;电源去耦采用10μF钽电容与0.1μF陶瓷电容组合，就近放置于供电引脚。　　五、设计检查清单　　激励电压与ADC参考电压是否同源(比率式架构)?　　差分输入走线是否成对、是否远离数字与LVDS线路?　　电源去耦电容是否就近放置(10μF+0.1μF组合)?　　是否按去皮+多点标定流程完成系统校准?　　60Hz共模抑制是否在整机层面验证(含前端调理)?　　多通道同步与菊花链时序是否经实测确认?　　六、小结　　称重前端的指标可归结为四句话：信号微弱需24位级分辨率，环境苛刻需低漂移与高共模抑制，工况复杂需多通道同步与低功耗，长期运行需比率式架构与稳定基准。ADSD1278/1274以24位分辨率、0.8μV/°C直流温漂、108dB共模抑制与8通道同步采样逐项对应上述需求，为称重仪表从单通道模拟方案向多通道数字化方案演进提供了国产化选择。
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发布时间：2026-08-17 11:28 阅读量：376 继续阅读>>
村田丨压电薄膜<span style='color:red'>传感器</span>和倾角计提供灵敏的控制能力
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村田丨压电薄膜传感器和倾角计提供灵敏的控制能力

　　在机器人应用中，使用压电薄膜传感器可以使机器人在手部运动上具备类似人类的灵活性，而敏感的触觉反馈至关重要。机器人需要能够在抓取物体时感知压力变化，有效控制抓力输出，并结合倾角传感器以提升控制能力。这代表机器人发展的重要阶段。压电薄膜传感器提供敏感的压力感应能力，与倾角传感器相结合，它们为机器人触觉应用的控制带来了新的可能性。　　这篇文章将介绍压电薄膜传感器和倾角传感器的技术发展与应用，以及村田提供的解决方案。　　更环保且灵敏度更高的压电薄膜材料　　压电膜由一种名为聚乳酸(Polylactic Acid，简称PLA)的材料制成，这是一种“可生物降解聚合物”，其强度和可成型性可与传统石油基塑料相媲美。自1995年前后以来，PLA因其环保特性而受到关注，如今已广泛被认可为一种环保型聚合物。PLA中的乳酸是通过乳酸菌对从植物中提取的淀粉进行乳酸发酵而生产的。淀粉来源于植物的光合作用，且除了制造过程中所需的能源外，其整个制造、处理和分解的生命周期中均使用了碳中和材料，因此不会增加大气中的CO₂。　　PLA具有高度透明性，这是其他可生物降解聚合物所不具备的特性，其透光率甚至超过丙烯酸，达到93%。PLA通常用于日常用品，比如超市中的蛋盒和西红柿包装盒。虽然PLA通常作为一种低成本的植物基聚合物用于环保目的，但其压电特性却赋予了它独特的性能。　　PLA的压电常数(压电d常数)在7至12 pC/N左右，较PZT等材料来说相对较小。然而，PLA具有非常低的相对介电常数，约为2.5，这使其压电输出常数(等同于压电g常数，g=d/εT)相对较大。因此，PLA在压电输出方面表现出较高的灵敏度。相较之下，从压电输出常数来看，PLA与聚偏氟乙烯(PVDF)大致相当，而后者的压电常数约为PLA的四倍。　　由PLA制成的压电膜可因表面因压缩或形变而产生的应变(拉伸或收缩)而生成与应变成比例的极化。这种极化会产生电荷，并通过电流/电压转换器(I/V转换器)转化为电压，从而输出模拟信号。这一特性使得压电膜能够检测所受压力的变化。　　高灵敏度压力检测的柔性薄膜传感器　　村田公司的“Picoleaf”是一种利用其自主研发的压电技术开发的柔性薄型传感器，设计用于高灵敏度压力检测。它比传统传感器更小、更薄，节省了安装空间，同时提升了组装性能和耐用性。Picoleaf旨在提升需要人机交互(HMI)传感的产品的功能性、易装配性和耐用性。作为传感器，电极被印刷或层压在一种薄而高度柔性的有机压电薄膜上。该薄膜可使用双面胶带安装至设备上，无需复杂的粘接工艺。　　Picoleaf有助于设备的纤薄化，即便是与显示屏和触控面板结合使用，也能节省空间。这种高灵敏度传感器仅需要一个传感器就能检测大面积显示屏的压力。此外，它还可用于检测微米级范围内的微小位移、不自主的肌肉震颤、操作时手部保持力度、以及人体脉搏等生理信号。　　Picoleaf拥有非热释电特性，即由于温度变化，它不会发生极化，从而大大减少了因体温、阳光或半导体发热等因素引起的灵敏度变化和干扰。此外，Picoleaf的功耗非常低，传感器本身为零功耗，并可设计驱动放大器的工作电流至低功耗状态(约10μA)。其柔性结构允许弯曲并能贴附于高度设计化设备的曲面。　　利用其专有的压电技术，村田的Picoleaf能够被安装在有限的空间内。与以往的传感器相比，它在保持薄型化的同时提升了装配便捷性和耐用性。Picoleaf结合了检测电路，通过压电薄膜的位移速度获得输出。基于这种输出特性，Picoleaf可用于多种传感应用，比如压力检测、握力检测以及生物信号检测。　　Picoleaf可用于压力检测应用，作为UI传感器通过检测压力变化工作。比如，将Picoleaf置于手写笔上可以监测用户手部的握持状态。它的功能超越了简单触控，还能够检测手部压力防止误操作。　　此外，Picoleaf还可以用于生物信号检测应用，利用压电薄膜传感器的高灵敏度。例如，它可以充当传感器检测诸如“脉搏及呼吸”等生物信号。已有数篇学术论文探讨了可降解压电传感器在人体表面监测心脏速率和呼吸速率的应用，证实了基于压电传感器的生物信号检测的准确性。　　村田为Picoleaf提供多种产品形式，包括可直接安装至主板的传感元件，以及结合了布线的传感元件，使得传感器的安装位置可以与主板分离。此外，还有结合了部件安装布线的传感元件，进一步将传感器的安装位置与主板分开，从而实现主板上无需安装任何部件的设计。　　Picoleaf的检测电路由I/V转换器和放大电路组成。当压电薄膜因压力或变形而弯曲(导致拉伸或收缩)时，薄膜会产生与弯曲量呈正比的极化。Picoleaf所生成的电荷可通过I/V转换器转化为电压，形成模拟信号输出。此输信号可以根据需要进行放大和调整，以供通用ADC或CPU处理，不会受到传感器电容和寄生电容的影响。目前推荐使用离散电路，但村田正在研发包含信号处理功能的Picoleaf专用ASIC，预计将在2025年开始供应。　　具有卓越变形检测能力的Picoleaf　　Picoleaf传感器的压电特性使其能够检测“位移方向”和“位移速度”。关于位移方向，当检测到“山褶”变形时，位移方向输出到Picoleaf参考电压的正侧;而如果检测到“谷褶”变形，位移方向输出到负侧。除了位移方向外，位移速度可以根据峰值电压来计算，该峰值电压会随着位移速度的增加而线性增长。 此外，利用Picoleaf传感器的反向输出特性，可将推压和释放动作无缝应用于用户界面中的开关切换。如果将Picoleaf安装在周期性振动的物体上，它可以检测到这种周期性振动，从而用作状态检测传感器。　　Picoleaf的厚度仅为0.2毫米甚至更薄，尺寸仅为2x10毫米，非常紧凑。即使结合显示屏或触控面板使用，它仍然可以节省空间。它还能贴合具有高低差异的设备曲面，包括包覆圆柱形物体等特殊造型。Picoleaf具有高灵敏度，能够检测微至1微米的位移。单个传感器即可探测整个大型显示屏表面的压力。它也可以用于检测不自觉的肌肉运动，如颤动、抓握和脉冲。　　由于Picoleaf具有非热电特性，它受到的噪声极少，因为不会因体温、阳光或半导体等热因素引起漂移。因此，算法的构建更加简单，传感器本身零功耗，而驱动放大器电路的功耗可以设计为低功耗(约10μA)。　　可用于多种压力检测应用的Picoleaf　　Picoleaf 的透光率超过 90%，可用于透明显示面板区域的安装。通过将触摸屏的 UI 功能与 Picoleaf 的压力检测能力相结合，可以实现一种与普通触摸屏不同的、更加基于人体行为原理的**人机界面**(HMI)。在具体应用中，它可以被设计为通过压力检测触发的可靠输入 UI，利用变形检测技术实现诸如笔等输入设备，并通过各种压力检测功能，打造真实的软件键盘体验。　　如果在实现新的可穿戴概念时遇到困难，Picoleaf 的轻量、薄型、短小且灵活的结构可以帮助您在保持设计完整性的同时新增功能特性。Picoleaf 的安装灵活性可以轻松应对例如有限空间、曲面等难题。它通过在狭小空间和曲面上应用压力检测技术，创建具有可靠操作性的 UI，同时结合磨损和/或握持检测能力(利用高灵敏度)，使可穿戴设备能够检测诸如脉搏及呼吸等生物信号。　　目前，市场上已有配备村田制作所压电薄膜传感器 Picoleaf 的健身设备。　　在设计时，Picoleaf 还可用于赋予机器人产品触觉感知。通过利用这些设备的高灵敏特性，Picoleaf 能为使用触觉信息的机器人产业开发作出贡献。Picoleaf 可以被应用在机器人手指尖端，以检测由接触软或硬物体引起的变形，并相应调整抓力，使单个机器人手能够抓取软硬不同的各类物体。Picoleaf 可连接至远程操作机器人，量化触觉反馈，为 VR 操作者提供更真实的环境信息。Picoleaf 还能够粘附到操作机器人内部的线路上，检测诸如线路老化等内部异常情况。　　与其他基于应变、电容、加速度计或机械软件的传感器相比，Picoleaf 的标准尺寸仅为 3x17 毫米，厚度仅为 0.25 毫米(背胶部分为 0.1 毫米)。它可以使用粘合胶带组装，具有力检测功能，灵敏度可达 1 微米，能够检测变形速度数据。在电路设计中，可以使用常用组件，配备 4 针 ZIF 连接器接口，Vdd 的典型电压为 3.3V，功耗小于 10μA，响应时间小于 10 ms，并支持曲面设计，提供更多优势。　　满足严苛环境的高性能倾角传感器　　村田(Murata)推出的SCL3300倾角传感器是一款高性能的三轴倾角传感器。其尺寸仅为7.6×8.6×3.3mm(宽×长×高)，提供四种测量模式以满足各种应用和需求。该传感器具有超低噪声，分辨率高达0.001°/√Hz。它配备了内部SPI数字接口、优越的机械阻尼特性，以及-40至125°C的工作温度范围。在供应电压为3.0至3.6V时，其电流消耗仅为1.2mA。采用成熟的电容式三维微机电系统(3D-MEMS)技术，SCL3300提供了高性能，非常适用于坚固耐用的设计。　　SCL3300非常适合需要在恶劣环境中保持高稳定性的应用，包括水平感应、倾斜补偿、机器控制、结构健康监测、惯性测量单元(IMUs)、机器人技术以及定位/导航系统。　　为了加快产品开发速度，村田推出了数字加速度计/倾角传感器板SCL3300-D01-PCB。这块电路板支持量程为±2.4g的三轴倾角感应器，并配备MEMS数字倾角传感器SCL3300系列芯片载板。芯片载板的设计旨在便于快速原型设计。SCL3300芯片载板包括传感器和焊接到电路板上的电路设计，同时还包括接头和无源元件。　　另一款倾角传感器BCGMCU是第二代BCG解决方案，其性能有所提升。这款产品为医院或家中卧床病人的状态监测开辟了新可能。它可以检测各种生物信号，例如脉率、呼吸频率和呼吸时间，还能检测到离床时间并分析睡眠状态。BCGMCU解决方案由预编程微控制器(BCGMCU-D01)和SCL3300-D01倾角传感器组成，提供了一个组件级的解决方案，专为软件解决方案供应商、服务提供商和OEM系统集成商量身打造。
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发布时间：2026-08-12 13:48 阅读量：417 继续阅读>>
村田丨新品 直接安装于AD/ADAS ECU的高精度6DoF惯性<span style='color:red'>传感器</span>
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村田丨新品 直接安装于AD/ADAS ECU的高精度6DoF惯性传感器

　　以往的车辆按功能分别配置多个ECU(电子控制单元)，近年来，车辆电子系统正从传统的模块化设计向区域架构转变。将多个ECU整合为一个单元，即功能集成ECU，对车辆多个系统进行统一控制的电子控制单元。株式会社村田制作所目前就开发了专为直接安装于AD/ADAS ECU的高精度6DoF惯性传感器“SCH1633-D05”，并已于2026年6月开始量产。　　本产品有助于实现区域架构(Zonal Architecture)，并有助于减少车辆布线以及降低电路板占用空间。　　区域架构将车辆按物理区域进行划分，由各区域的ECU统一管理周边的传感器和设备。通过整合ECU，可以减少布线和线束等将车辆内部电气系统所需的多根电线汇集在一起形成的电缆组件，因此有助于降低整车成本并改进设计效率。　　在区域架构中，将6DoF惯性传感器直接安装到ECU电路板上的情况正在增加。然而，在完成安装后对传感器进行校准非常困难，因此需要具有高精度并且温度特性稳定的传感器。为此，村田通过结合自主开发的3D MEMS技术与专用集成电路(ASIC)设计技术，在一款特别设计的塑料SOIC封装中实现了稳定的温度特性，并开发出适合直接安装于ECU的本产品。　　本产品单个器件即可支持多个车辆功能，因此有助于减少布线并降低电路板占用空间。本产品具有准确的传感器输出以及良好的温度特性，并在出厂前进行校准，以便在整个工作温度范围内对温度特性进行优化。　　本产品适用于AD(Autonomous Driving，自动驾驶) / ADAS(Advanced Driver-Assistance Systems，高阶驾驶辅助系统)、车身控制、前照灯水平调节以及机器人等应用。　　主要规格　　检测轴：6轴(3轴加速度+3轴角速度)　　角速度测量范围：±300 °/s　　加速度测量范围：±80 m/s2 (辅助通道：最大±260 m/s2)　　角速度总偏移性能：X、Y轴 0.15 °/s　Z轴 0.10 °/s　　数据分辨率：20位　　内部监控信号数量：200监控点以上(支持ISO 26262)　　环境对应：无铅・无卤、符合ELV、RoHS、China RoHS　　今后，村田也将持续推进面向汽车市场需求的传感器产品开发，为AD/ADAS系统性能的进一步发展作出贡献。
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发布时间：2026-08-05 13:08 阅读量：509 继续阅读>>
村田丨陀螺仪和加速度<span style='color:red'>传感器</span>在高级驾驶辅助系统 (ADAS) 中的作用和解决方案
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村田丨陀螺仪和加速度传感器在高级驾驶辅助系统 (ADAS) 中的作用和解决方案

　　随着自动驾驶技术的快速发展，先进驾驶辅助系统(ADAS)已成为汽车智能与安全演进的核心。除了摄像头、毫米波雷达和激光雷达等外部环境感知设备之外，实时捕捉车辆自身状态的惯性传感器同样不可或缺。其中，由陀螺仪和加速度传感器组成的惯性测量单元(IMU)，能够精确提供车辆加速度、偏航率和姿态变化的数据，为车道保持、电子稳定控制、自适应巡航控制和自动紧急制动等功能提供基础支持。随着ADAS逐步向更高级别的自动驾驶迈进，如何提升惯性传感器的精度、可靠性及多传感器融合能力，成为业界实现安全和智能驾驶的重要解决方案之一。　　本文将介绍ADAS的发展历程和系统架构，以及村田公司推出的由陀螺仪和加速度传感器组成的IMU解决方案的功能特性。　　ADAS的发展历史和系统架构　　经过多年的发展，ADAS已经取得了显著进展。　　在其早期阶段(大约在2000年)，主要集中于单一功能的辅助系统，例如ABS(防抱死制动系统)、ESC(电子稳定控制)和巡航控制。传感器主要基于雷达，提供基本的碰撞避免和距离控制。　　到了2010年，进入功能扩展阶段，引入摄像头、毫米波雷达和超声波传感器，开始实现车道偏离警告(LDW)、盲点检测(BSD)和自动紧急制动(AEB)。系统逐渐从单一功能演变为多功能集成。　　到2020年，ADAS进入智能化和融合阶段，特点是多传感器融合。例如，结合雷达、摄像头和超声波，并引入AI算法，实现了一些半自动驾驶功能，如Level 2自动驾驶(高速公路自动跟车、车道保持辅助)。　　未来将过渡到高级辅助和自动驾驶，向Level 3及以上自动驾驶发展，需要高精度地图、V2X(车联网)以及更高运算能力的汽车AI芯片。系统架构趋向于集成化(集中ECU /域控制器)以支持更多传感器和算法。　　ADAS系统架构一般可分为三个主要部分：感知层、决策层和执行层。　　感知层包括摄像头(前视/环视/车内)、毫米波雷达(短程/中程/长程)、超声波传感器和LiDAR(用于高级ADAS或L3+自动驾驶)。其功能是环境感知(物体检测、车道识别、行人识别、障碍物检测)。　　决策层包括核心控制单元(ECU/域控制器)，涵盖传感器融合算法、AI/深度学习模型(用于行人、车辆、交通标志识别)、路径规划和决策逻辑。在功能上，用于做出驾驶辅助或自动驾驶决策。　　执行层包括车辆控制单元，例如制动系统(ABS/ESC/AEB)、转向系统(电动助力转向EPS、车道保持)和动力系统(油门控制、智能巡航)。功能上，用于实际执行控制命令，确保车辆动态稳定和行车安全。　　ADAS的发展逐渐从单一功能辅助演变为多传感器融合和AI驱动的智能架构，最终迈向Level 3及以上的自动驾驶。其系统架构涵盖感知-决策-执行三大层，核心在于多传感器融合应用和高效能计算平台。　　ADAS应用中的陀螺仪和加速度传感器　　陀螺仪和加速度传感器是ADAS应用中的重要组件。　　加速度传感器测量车辆在X、Y和Z轴上的加速度，可以计算速度变化和碰撞瞬间的冲击力。陀螺仪测量车辆的角速度(偏航、俯仰、滚转)，确定转向角度、姿态变化以及横向和纵向动态。两者通常以IMU的形式集成，以提供高精度的车辆动态信息。　　在ADAS中，陀螺仪和加速度传感器常用于车辆动态控制(VDC)。加速度传感器监测横向加速度，检测打滑或失去牵引力，而陀螺仪测量偏航率，判断转向过度或不足。它们可以与电子稳定控制(ESC)系统集成，自动调整制动和动力输出，以防止失控。　　在自动紧急制动(AEB)和碰撞检测应用中，加速度传感器可以精确检测碰撞瞬间的冲击，迅速触发安全气囊。与雷达/摄像头数据结合时，可以在碰撞前预先减速。　　在车道保持辅助(LKA/LKS)和车道偏离预警(LDW)应用中，陀螺仪监测车辆方向稳定性，帮助识别车辆是否因驾驶员操作或外力漂出车道。当与摄像头的车道线检测结合使用时，可以更精确地判断车辆是否偏离车道。　　在自适应巡航控制(ACC)和自动驾驶导航应用中，加速度传感器提供车辆加速度和减速度的实时数据，提高巡航控制的平顺性。陀螺仪可以与GPS配合用于高精度定位和姿态校正，避免仅靠GPS的漂移误差。　　在停车辅助和低速自动驾驶应用中，IMU(加速度+陀螺仪)在低速或GPS信号弱的环境(如地下停车场)中提供相对位置和姿态信息，辅助车辆完成停车操作。　　在ADAS架构中，陀螺仪和加速度传感器是属于感知层的关键基础传感器。　　它们通过提供关于“车辆自身状态”的信息，来补充摄像头、毫米波雷达和LiDAR。经过决策层(ECU/域控制器)算法融合后，它们输出车辆动态参数，进一步驱动执行层的制动、转向或加速控制。　　陀螺仪和加速度传感器在ADAS中扮演着“车辆动态感知”的重要角色。它们提供车身姿态、加速度和偏航率的实时信息，辅助核心功能如车辆稳定控制、碰撞检测、车道保持、自动巡航以及精确定位。尤其在摄像头和雷达未完全覆盖的场景中，它们提供了关键的冗余和安全保障。　　IMU模块为ADAS提供高精度测量数据　　有多个层次的自动驾驶功能，但都需要高度精确的传感和算法，以综合处理获取的数据。　　在高级驾驶辅助系统和自动驾驶系统产品的开发过程中，Murata 使用配备自研 IMU 模块的测试车辆进行驾驶测试。它利用数据在各种预期的使用场景中评估和验证安全性。通过其低成本和精确测量的产品组合，Murata 为汽车自动驾驶测量数据精度的关键提升做出贡献。　　以 Murata 的汽车集成 6DoF 陀螺仪和加速度传感器——SCH1600 为例，SCH1600 传感器是一个优化的单封装 6DoF 组件。它通过与 GNSS 以及摄像头、雷达和 LiDAR 等各种感知传感器的数据融合，用于 ADAS 功能和自动驾驶(AD)。　　SCH1600 传感器在角度随机游走和偏置稳定性方面提供了市场领先的性能，确保了即使在仅几秒的积分时间内也能产生高质量的陀螺信号。其快速数据速率、时间同步功能和高性能使得在车辆的所有子系统(从 HUD 控制到摄像头和前灯调平系统)之间高效共享 IMU 信号成为可能。　　满足严格功能和安全性能的高精度IMU方案　　Murata SCH1600 集成了超过 200 个内部监控信号，在市场上实现了高水平的功能安全性能。测量轴的正交性在 Murata 得到校准，使系统集成商能够绕过这一昂贵且性能关键的工艺步骤。　　SCH1600 传感器系列通过冗余设计选项和内置可调双输出通道，为高级客户提供了更大的灵活性。它支持 ±300°/s 的角速率测量范围和 ±8g 的加速度测量范围，具有动态范围高达 ±26g 的冗余数字加速度计通道。陀螺仪偏置不稳定性低至 0.5°/h，角随机游走可低至 0.03°/√Hz。它提供输出插值和抽取选项，并包括数据准备输出、时间戳索引和用于时钟域同步的 SYNC 输入。　　工作温度范围为 −40 至 110°C，支持 3.0 至 3.6V 的电源电压和 1.7 至 3.6V 的 I/O 电源电压，具有 SafeSPI v2.0 接口。通过 SPI 帧可以选择 20 位和 16 位的输出数据。它包含利用超过 200 个监控信号的广泛自诊断功能。　　尺寸为 11.8mm x 13.4mm x 2.9mm(长 x 宽 x 高)，采用 SOIC-24 倒装封装。符合 AEC-Q100 Grade 1 认证，并采用坚固、符合 RoHS 的 SOIC 塑料封装，适用于无铅焊接工艺和 SMD 安装，采用成熟的电容式 3D-MEMS 技术。　　SCH1600 系列设计为中心车辆 IMU，提供高质量信号给车辆内的所有子系统，即使在非常恶劣的环境中。代表性应用领域包括高级驾驶辅助系统 (ADAS)、自动驾驶 (AD) 和短期航位推算 (DR)、GNSS、摄像头和雷达融合、惯性导航、先进的车辆稳定控制、动态和静态大灯调平。　　在汽车应用领域，Murata 提供了许多适用于 ADAS ECU(高级驾驶辅助系统 ECU)、停车系统、LiDAR、RADAR、传感摄像头和车内监控系统的产品。以汽车 ADAS ECU 的产品阵容为例，它包含适用于 SoC、DC-DC/PMIC、基带、SerDes、CAN 收发器、以太网和时钟等领域的系列产品线。这些产品包括陶瓷电容器、芯片铁氧体磁珠、热敏电阻、电感器、芯片电感器(芯片线圈)、芯片共模扼流圈、陀螺仪传感器、陶瓷谐振器(CERALOCK)、晶体单元等，以满足汽车应用的多样化需求。　　结 论　　在高级驾驶辅助系统中，陀螺仪和加速度传感器不仅是车辆动态感知的基础，也是确保驾驶安全和提升智能驾驶体验的关键元素。通过提供高精度的加速度和姿态信息，它们与摄像头、雷达和LiDAR等外部传感技术相辅相成，实现多传感器融合下的稳定决策和控制。随着自动驾驶级别的提高，未来的解决方案将更加重视传感器的高可靠性、低功耗和人工智能融合能力，从而为车辆构建一个更高效、更安全的智能移动生态系统。Murata提供的陀螺仪和加速度传感器，以其高精度和稳定性，代表了ADAS和自动驾驶应用的最佳解决方案之一。
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发布时间：2026-08-05 13:07 阅读量：497 继续阅读>>

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