我会第一个承认,下面完全源自我自己的无知。(好吧,我想更多的文章比我想承认的开始…)在MEMS设备上的速度,我称为加速度计数据表这样或那样的原因,我将看到一系列数字指定特定设备的特点。问题是,这些数字真的对我没有意义,因为我没有参照系制造感觉。

当然,明显的答案是看数据表上的文字,看看传感器是用于应用程序。问题是,大多数列出一系列的数据应用程序——就像每个人的担心他们可能会错过一些东西,所以最好包括几乎所有可能的应用程序。虽然这显然不是真的真的,我的感觉是,许多加速器,不管特征,被认为是适合所有的应用程序。

我想我不能成为唯一一个抓我的头。好吧,也许我,但由于电子背景的人现在指定机械传感器,,因为这些东西进入越来越多的系统,可能会有像我这样的人,得到了空间,用头也同样aspin。

所以我查询的加速度计制造商了解他们如何看待自己的市场和产品。我不想试图取代,分析师的工作,我不是寻找销售数量或任何东西;我更想确定app-related桶和相关的关键特征。我查询并不是所有的公司参与(我肯定有很多公司我没有方法,因为我不知道);下面是我从那些做了什么。

早期一个问题,(因为我也询问证据质量,为一个单独的讨论)是为什么我是只专注于加速计。这是一个合乎逻辑的问题从InvenSense,考虑到他们专注于陀螺仪。答案只是因为加速度计工作比陀螺仪进入更多的应用程序,或者至少在我看来。如果这个练习是有用的,那么它是简单的(原则上)重复在未来其他设备。

最大的问题,我发现试图bucketize加速度计应用单桶行不通。有几种正交的特性,必须考虑。甚至汽车这样的市场不足以提供一桶:一些汽车应用与其他非汽车共享特征应用超过他们所做的与其他汽车应用。

所以,在大多数情况下,我能够缩小的数量考虑五年+ 1我想出自己为叠加。给了我们六个轴或六个自由度,哪个你更喜欢。

本杰明一起珍藏的东西

第一轴是显而易见的:成本。这不是很多关于应用程序的平台。这真的好像是一个二进制桶:消费者与一切。不是所有消费级设备成本相同,也不是所有的非消费类成本是一样的。只是,如果一个应用程序是注定要一个智能手机,平板电脑,电视遥控器,或者游戏窗口小部件,然后在一个廉价的传感器最好是可行的。40¢-50¢,根据模拟设备。

显然你给一些消费级传感器。“什么,“你问?嗯,几乎一切。不一定是最后的词,然而,由于传感器融合人疯狂地试图找出如何用较少的资源做更多的事——做得更好在纠正错误或使用其他传感器,以填补空白。既然你放弃的东西,你得到了什么?最简单地说,你得到一个传感器在一个平台上你可能没有一个。很简单的权衡。

虽然一些公司提供消费者和非消费类版本,其他人——Baolab,例如,目标消费者,他们的整个过程。(很明显,Baolab首先关注一个磁强计,但加速度计在他们的议程)。

G奇才

寻找第二个明显的特征是g范围——“g”在这里指的是重力,不是“克”(这本身就是一个工件重力加速度)。和地球的引力可以作为一个有趣的基准。

我们一直生活在重力,大多只是我们,所以我们并不真正体验作为一个加速度。在谈话中与传感器平台的凯文·肖,他提到了重力加速度(和一个可以泄漏),这对我来说并不明显,直到我把自己想象成了发射出窗口。现在你可以真正体验重力加速度大! *

所以你有low-g应用程序——任何涉及我们的典型动作和微妙的东西。在汽车应用中,例如,这可能包括导航或设备用于主动悬架。你会发现加速度计与部分g评级和单一或两位数的g值。

上面,你进入的加速度计是用于检测各种影响。安全气囊感应器可能是最熟悉的例子。飞思卡尔实际上把这个范围,中档约100 g用于安全系统和high-g范围250 - 500 g的碰撞检测。

但其他公司让less-perturbable设备,通常称为冲击加速度计。这些措施在10000 g以上的范围。你使用什么?我记得读过一个应用程序作为一个地堡反对萨达姆•侯赛因(如果没记错的话)。弹丸穿透一些特定数量(5)硬化混凝土壳之前进入了人们。它不太有效的设备爆炸在室上方的泥土层,所以一个加速度计被用来计算冲击遇到的数量随着导弹打击通过加强层,只有当它爆炸了。

闭嘴

无论动态范围、噪声过滤是至关重要的。sub-1-g设备来说,这是显而易见的,我几乎是误以为,这不要紧的少10 k-g设备,因为,multi-thousand-g环境噪音能有多少?把我从那骑!但是你照片这弹丸撞击通过吨的泥土和岩石和混凝土:忽略,粘土层或花岗岩只检测硬化混凝土。

这里就是我们也许可以介绍最重要的告诫所有试图针时这些东西:“这取决于。“或”,每个应用程序都是不同的。“这几乎适用于一切加速计,但尤其是过滤。这是因为,在许多情况下,这不是关于画一条线,说:“忽略一切下面。”

工业应用,例如,可以用加速度计来帮助确保一切都运行正常。他们怎么知道的?因为一个操作机器有一个特定的振动特征。所以它和许多其他应用程序涉及寻找加速度的模式,而不是一个特定的范围。API技术强调了直升机作为这样的一个系统的一个例子,与转子监控健康的签名。

甚至如果你想使用范围作为过滤准则,它并非总是如此,你过滤掉小噪音隔离大信号。在一辆汽车,你可以做相反的:过滤掉大壶穴冲击关注一些更微妙。所以噪音不是定义为lower-amplitude信号,威胁到有意义的信号;几乎任何类型的信号,不是我们想要的。

模糊成下一个桶,我结合准确性和可靠性。能够拒绝噪音是其中的一部分,但这也会老化温度和补偿等问题。如果你依赖一个加速度计,以确保你的飞机最终降落在正确的机场——或者,见鬼,在任何机场——然后你不想听空姐说,由于传感器老化,你当然漂流,乘坐公交车从当地的乡村公路,你最终降落到机场你想去的地方。

有许多不同的规格,可能与这桶;任何处理数值稳定,抵消漂移,线性,变化对环境条件如电压和温度。这些建立加速度计的读数是否可能由几个ppm,几百ppm,或10%。

还应该指出,严格来说,精度和可靠性没有一起去。你可能会想象一个安全气囊传感器会有一个适度的范围内它火灾——我们不需要六位小数精度,但它每次工作:可靠性是关键。

这可能是最好的“消费者”限定词年级与其他年级。记住,成本呢?嗯…你会听到“导航级”一词有时(尽管飞思卡尔认为只是一个营销术语);它只是意味着,与你的手机的传感器,这个传感器将会引导你的方向,更准确地接近你想去的地方。

这也是为什么那么多传感器融合的人正试图想出办法消费级传感器在应用程序(或更好地工作)工作通常需要更昂贵的东西。

轻轻地走

一些应用程序的地方严重要求的规模和功耗传感器电路及其支持。因为这两个特征往往密不可分,我要把它们放在同一个桶,松散称为“移动”桶。

这是因为到目前为止这些特征的最大关注的领域是手机和平板电脑。规模很重要——小是好的。和权力问题,尽可能低。说,智能手机和平板电脑绝大多数移动到组合传感器,因此,权力归合并后的单元和包装要求。

但是其他应用程序,如加速度计在遥控器或游戏魔杖或医疗保健和健身应用程序也将大大受益于小尺寸,因为他们依靠电池,低功耗。

电能节约可以显式-数据表上的数量或隐式基于其他特性。Kionix指出,使用先进先出或后进先出有助于优化主机的使用,因为它检索数据;更有效地完成,这可以节省大量的系统能力。

防弹衣

还有斗有关环境极端可能经历了由一个传感器。这往往意味着汽车,航空航天,军事。但它也包括工业应用和井下传感——任何涉及高或低的温度和一个粗糙的振动。

这不仅关乎传感器幸存的温度;也知道阅读是准确的在极端的范围。振动的不仅仅是处理噪音;这也是基本单元的物理完整性。你不想要的事情来拆开或焊点或债券电线或质量证明本身精神错乱和开始活泼的“罪人”。

你要号码吗?

我将使用术语“模拟”和“数字”,但它并不是你所想的。这不是是否你得到一个模拟信号或数字的原始模拟信号的传感器(你可以模拟,但是数字是压倒性的更常见)。这甚至不是关于传感器;这是关于应用程序本身的基本性质。

最常见的使用加速度计是什么呢?事情完成数百万(数十亿?)乘以每天世界各地?在你的手机上是倾斜的特性。事实上,感觉好像就做了一百次独自在你的手机上,慵懒的周六早上静静躺在你身边,当你试图看到谁发邮件或者发短信给你一夜之间,来回景观/肖像,总是与你的头90°的阶段。

倾斜探测器使用加速度计来找出“向下”。它并不试图告诉你实际的加速度值;这仅仅是信号的一个州或一个方向变化的事件。你人像或风景,过渡是否发生在45°,60°,或30°真的并不重要。

这个方法同样适用于自来水检测手机。安全气囊传感器检测或崩溃。或导弹的地堡壳牌计数器的应用程序。我指的是这些数字应用程序,因为他们信号离散事件(有时二进制,有时不是)。

模拟应用,相比之下,需要一个实际的价值,价值的欲望是是正确的。你测量。这是重要的导航,举步维艰的手势识别,一些健康和健身跟踪应用,工业过程监控和地震应用,仅举几例。

传感器用于模拟应用程序必须更准确,。一些传感器制造商将对数字和模拟传感器应用;别人会关注模拟。API技术,例如,不会让自己的MEMS装置;它包含一个由别人为一个整体加速度计子系统的目的是精确的,并允许精确的分析。你不会找到这个电话。

模拟设备也喜欢关注利用DSP的应用程序功能。例如,除了数字安全气囊的应用程序,可能会有一篇黑盒应用,更准确地跟踪同一父本分析各种操作参数的历史。

打入你的应用

我们有六个轴,任何给定的应用程序将十字架一些;我已经在一个表的一些示例应用程序。很少有相匹配的行。(我没有那里的例子来证明这一点。)

很明显,这是一个简化的。但希望它帮助我们这些新俱乐部涉水的一些参数搜索正确的加速度计。

*这不是显而易见的,这不是——我重复不建议任何人出去尝试体验的刺激通过auto-defenestration未受保护的自由落体。进一步对任何过于野心勃勃的律师,让我状态不同的方式:不要这样做。咄…

造成公司的更多信息:

模拟设备

API技术

Baolab

飞思卡尔

InvenSense

Kionix

传感器平台

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