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ROHM 集团推出内置噪声过滤功能的加速度传感器

文章转载自ROHM

全球知名半导体制造商ROHM集团旗下的Kionix, Inc.,(总部位于美国纽约州伊萨卡)开发出两款加速度传感器“KX132-1211”和“KX134-1211”,非常适用于工业设备和可穿戴式设备等需要高精度且低功耗地进行运动感应的应用。


KX132_KX134


近年来,由于许多工厂都在努力节省人力并提高效率,因此在工业设备出现故障之前能够检测出异常的预测性维护理念越来越普及。与此同时,机器健康监测也越来越受关注,作为用于状态检测的元器件,传感器的重要性逐年增加。以往,Kionix主要面向移动设备开发小型加速度传感器,今后将通过扩充工业设备用的产品阵容来满足更广泛的社会需求。


这两款产品是非常适合工业设备的电机振动分析等机器健康监测的三轴加速度传感器。搭载独有的Advanced Data Path(以下简称“ADP”),可在加速度传感器端灵活处理以往在微控制器端进行的传感器信号处理和噪声过滤,因此有助于减轻微控制器的负担、降低应用的功耗并提高应用的性能。另外,针对工业设备,可实现感应频段高达8,500Hz、加速度高达±64g的高加速度振动检测,工作温度范围也可提高至105℃。不仅如此,传感器单体消耗的电流不到Kionix以往产品的一半(低功耗模式时仅0.67µA)。

此外,还配备了Wake Up功能和Back to Sleep功能,有助于进一步降低功耗,并支持可穿戴式设备等电池驱动设备的感应。


该系列产品已于2019年9月份开始暂以月产10万个的规模投入量产(样品价格1,500日元/个,不含税)。未来,Kionix将进一步扩充高精度低功耗的传感器产品阵容,为社会的物联网发展贡献力量。


搭载ADP(Advanced Data Path)功能,可减轻微控制器端的负担


<产品特点>

1. 搭载独有的ADP(Advanced Data Path)功能,有助于减轻微控制器的负担

ADP是一种取代微控制器过滤功能的Kionix独创的新功能。具体而言,是由内置于传感器的多个可定制频率滤波器,组成具有高度灵活性的滤波器,从而消除不必要的噪声干扰信号,仅提取出所需的信号。另外,由于每个滤波器均可ON/OFF切换,因此应用起来非常灵活。以往在微控制器端进行的包括传感器信号FFT分析等在内的频率分析和噪声过滤功能,将能够在加速度传感器端进行,因此可灵活地传输所需数据,减轻微控制器的负担,降低应用的功耗并提高应用的性能。


ADP的滤波

2. 非常适合工业设备的机器健康监测用途

KX132-1211可检测的频段高达4,200Hz、加速度(g)范围宽达±2g~±16g,高端产品KX134-1211可检测的频段高达8,500Hz、加速度(g)范围宽达±8g~±64g。另外,相比以往产品最高85℃的工作温度,这两款产品在高达105℃的环境下也可正常工作。产品阵容不仅支持高温工作,而且支持的频率和加速度检测范围广,因此非常适用于工业设备的电机振动分析等机器健康监测用途。


非常适合工业设备的机器健康监测用途

 

3. 同时实现元器件和应用的低功耗化

与Kionix以往产品相比,这两款产品的消耗电流不到一半(低功耗模式时仅0.67µA)。而且,还新配备了加速度检测时从休眠模式自动启动的Wake Up功能,以及当一定期间内未进行加速度检测时使微控制器切换至节能模式的Back to Sleep功能,可进一步降低微控制器端的功耗。这样,不仅加速度传感器的功耗更低,还可降低微控制器的静态功耗,使应用整体的工作效率更高,有助于可穿戴式设备和汽车智能钥匙等电池驱动应用的长时间运行。


低功耗模式下的消耗电流比较

<应用示例>

・配备电机的工业设备的健全性、预测性维护及状态/振动监测(机器健康监测)
・结合GPS的物流跟踪
・可穿戴式设备
・汽车智能钥匙

<术语解说>

  • *1)  FFT分析

  • Fast Fourier Transform的简称,也称为快速傅里叶变换。将时域信号转换为频域信号进行分析的一种高效算法。


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