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感測器/MEMS  

ST小型壓力感測器精確測量可攜式裝置海拔高度

上網時間: 2012年09月11日     打印版  Bookmark and Share  字型大小:  

關鍵字:壓力感測器  LPS331AP  MEMS  LBS  GNSS 

意法半導體(STMicroelectronics,ST)推出一款能夠精確測量手機等可攜式裝置海拔高度的小型壓力感測器 LPS331AP ,能以 MEMS 創新技術精確地測量高度,讓行動裝置不僅能夠辨識所在樓層,並能幾乎確定所在樓梯台階位置。

行動裝置的精確定位功能是很多新興適地性服務(LBS)的關鍵技術,LBS被業界廣泛認為是行動產業的下一個殺手級應用。實現這類新興服務的挑戰是提供立體識別行動裝置位置的方法,同時滿足各種相互衝突的條件,包括空間解析度、可靠性和外觀尺寸、穩健性和成本。

全球導航衛星系統(GNSS)是平面定位(經緯度)廣泛採用的解決方案,當行動裝置處於最佳條件,即能夠從四顆(或更多顆)衛星接收訊號時,使行動裝置的平面位置運算準確度達到一公尺以內。意法半導體與CSR聯手開發出的室內導航解決方案可在無衛星訊號條件下確定裝置的 3D 位置。

對於第三維(垂直高度),氣壓感測技術的解析度高於 GNSS ,特別是衛星能見度少於四顆衛星時,因為氣壓隨著高度上升而穩定下降。意法半導體的新一代壓力感測器的量程從260至1260毫巴;260毫巴是大約適10公里的高度(比聖母峰大約高1,500公尺)的典型壓力;1260毫巴是海平面以下大約1,800公尺的深度(大約是世界最深礦井的二分之一)的典型壓力。以3x3mm微型封裝、低工作電壓以及超低功耗為特色,新款感測器適用於智慧型手機、動作型手錶等可攜式裝置,以及氣象觀測台、汽車和工業應用。 LPS331AP 並已被三星(Samsung)最新、最先進的智慧型手機所採用。

意法半導體執行副總裁暨類比、MEMS及感測器事業群總經理Benedetto Vigna表示:「自發起MEMS消費化浪潮以來,我們研發了能夠偵測重力、加速度、角速率和地磁場的感測器,這些感測器可協助智慧型消費性電子產品偵測動作並做出相對應的回應。現在我們推出的氣壓偵測感測器,可協助消費性電子產品確定人或物體的位置是在上升還是下降。」

LPS331AP 壓力感測器採用意法半導體獨有的 VENSENS 製程,可把壓力感測器與其它電路製造在同一顆晶片上,無需晶圓與晶圓之間的鍵合,可最大幅度地提升測量可靠性。 LPS331AP 內的感測單元是在氣腔上覆蓋彈性矽薄膜,開口間隙可以控制,氣腔內部壓力已提前設定。新產品的薄膜比傳統的矽微加薄膜小很多,內建機械停止器用於防止薄膜斷裂。壓敏電阻器(piezoresistor)是嵌入在薄膜內的微型結構,當薄膜因外部壓力變化而彎曲時,壓敏電阻器將發生變化。經過溫度補償,被偵測到的壓敏電阻器變化可轉換成數位壓力數據,由主處理器透過業界標準I2C或SPI介面讀取。

LPS331AP 是高解析度、低雜訊的感測器,能夠偵測高度在公分等級的變化;採用ST獨有的 VENSENS 製程擁有很強的突發事件防護能力,是全量程的20倍;輸出數據速率在1至125Hz可選範圍內;低分辨模式5.5uA、高解析度模式30uA的低功耗。1.71∼3.6 V電源電壓;-40℃至+85℃寬溫度範圍;整合溫度感測器和溫度修正電路;出廠校準溫度和壓力,無需客戶二次校準;3x3x1mm塑膠閘格陣列封裝(HCLGA-16L)封裝,封裝上面的孔使外部氣壓能夠到達感測單元。

LPS331AP 現已量產。為支援融入設計,縮短上市時間,意法半導體並提供樣品和評估工具,包括主機板(STEVAL-MKI109V2)和插入模組 STEVALMKI120V1 配接器,其中包括 LPS331AP 壓力感測器。





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