用于消費電子的雙軸向傳感器

飛思卡爾(Freescale)半導(dǎo)體公司

概述
對手機(jī)等各種手持設(shè)備和硬盤驅(qū)動器等消費電子設(shè)備而言，體積在產(chǎn)品設(shè)計中的地位日益重要。通過采用一顆具有雙軸向監(jiān)測功能的傳感器，開發(fā)商能夠減少元件數(shù)量，這樣可以節(jié)省可觀的PCB空間，加快散熱，降低成本。

飛思卡爾的MMA62xxQ系列MEMS傳感器專為終端產(chǎn)品和嵌入式系統(tǒng)而設(shè)計，滿足它們對傾斜、運動、定位、震動和振動等微小變化的測量需求。該系列高靈敏度、小量程加速度的傳感器件具有5種感應(yīng)功能，能夠滿足開發(fā)商的廣泛應(yīng)用需求。

MMA6200Q系列XY-軸高靈敏度加速度傳感器能夠檢測來自于傾斜、運動、定位、沖擊或者振動的較小的力。市場定位是器具、消費類、工業(yè)、醫(yī)學(xué)、電腦外設(shè)和汽車電子。 傳感能力來自于MEMS（微電機(jī)制系統(tǒng), micro-electromechanical systems, MEMS）技術(shù)。加速傳感器采用表面微機(jī)理，具有g(shù)-cell和ASIC，使加速度傳感器具有放大、信號調(diào)節(jié)、低通濾波和溫度校正的功能，這兩片作為一個系統(tǒng)被封裝在一起。飛思卡爾半導(dǎo)體滿足了從高靈敏度地震檢測到強(qiáng)碰撞檢測的大范圍應(yīng)用需求。

MMA62xxQ型小量程高靈敏度加速度(low-g)傳感器的動態(tài)量程可從1.5g到10g，并能監(jiān)測到2個方向(X軸和Y軸)上的運行狀態(tài)。MMA62xxQ系列傳感器采用了6x6x1.98mm的QFN封裝，產(chǎn)品面積比SOIC-20封裝小了73%。

MMA62xxQ系列雙軸向傳感器的工作范圍從50Hz到900Hz，允許開發(fā)商根據(jù)應(yīng)用選擇合適的帶寬和頻率。該系列傳感器還具有低電流感應(yīng)和低功耗特征，可延長電池的使用時間，并允許快速上電(power-up)。

雙軸向加速度傳感器的應(yīng)用

不論是改變小巧的便攜式設(shè)備的內(nèi)部工作方式，或是以MEMS替換機(jī)械控制部件，電子技術(shù)都為消費產(chǎn)品帶來了一場革新。飛思卡爾先進(jìn)的雙軸向傳感器，通過將物理運動狀態(tài)轉(zhuǎn)變成一個極的電量輸出，從而助推著這一革新的發(fā)展。

⑴ 便攜式電子產(chǎn)品：MP3播放機(jī)、PDA和其它體積小巧的便攜式電子設(shè)備的開發(fā)商，可能需要通過更自然的人體活動，而不是通過按鈕來控制設(shè)備的輸入和響應(yīng)。通過減少按鈕的數(shù)量，開發(fā)商能夠集成更大畫面的顯示和增加新的功能，而無需增加產(chǎn)品體積。

⑵ 視頻游戲手柄和虛擬現(xiàn)實的輸入設(shè)備：對微小移動和傾斜的敏感要求，使MMA62xxQ系列傳感器成為游戲控制應(yīng)用的良好選擇。這種強(qiáng)大的多軸向感應(yīng)和全程運動感應(yīng)能力使游戲玩家只需輕觸游戲手柄，就能在屏幕上進(jìn)行地顯示出飛行、駕駛和其它瞬時反映。
的MMA62xxQ系列雙軸向加速度傳感器還能使其它的消費電子、醫(yī)療儀器和工業(yè)/家電等應(yīng)用受益非淺。

⑶ 工業(yè)與家電：安全監(jiān)控、家電平衡與監(jiān)控、振動測量、軸承磨損監(jiān)測、地震監(jiān)測、智能電機(jī)維護(hù)、傾斜儀、機(jī)器人、運動控制、安防報警和安全強(qiáng)化設(shè)備。 ⑷ 健康護(hù)理類設(shè)備：手臂傾斜/定位式增強(qiáng)型血壓計、病患監(jiān)護(hù)、物理治療/康復(fù)、人體工程工具和步數(shù)計。

MMA6200Q系列傳感器的主要應(yīng)用

MMA6200Q系列加速度傳感器有五種類型，用于檢測傾斜、運動、定位、沖擊或者振動。

⑴ 傾斜（傾斜傳感器）
便攜式攝像機(jī)的穩(wěn)定性
游戲機(jī)控制器
LCD投影
PDA卷軸
理療
機(jī)器人

⑵ 運動（動作傳感器）
自由落體保護(hù)（便攜式磁盤設(shè)備）
動作控制
計步器
拖車剎車控制 ⑶ 定位 (定位傳感器)
防盜設(shè)備
支持定位系統(tǒng)后援
汽車導(dǎo)航
地圖跟蹤

⑷ 沖擊 (沖擊傳感器)
黑匣子/事件記錄器
跌落記錄
硬盤驅(qū)動保護(hù)
貨運/搬運監(jiān)測

⑸ 振動（振動傳感器）
聲學(xué)
平衡和監(jiān)測的應(yīng)用
地震監(jiān)測
靈敏發(fā)動機(jī)的維護(hù)

MMA62xxQ系列的特征

每款小量程加速度傳感器都具有：

⑴ 小尺寸的QFN封裝，產(chǎn)品體積為6x6x1.98mm

⑵ 雙軸向監(jiān)測能力，可感應(yīng)全方位的運動變化

⑶ 高靈敏度(非常低的1.5g)、低噪聲

⑷ 低電流/低功率，可延長電池使用時間

⑸ 快速上電響應(yīng)

⑹ 高、高頻率特性和高分辨率，可反映出傾斜、運動、定位、震動和振動感應(yīng)

⑺ 對功能驗證的自動測試能力

⑻ 由于集成了XY雙軸向能力，減少了元件數(shù)量

⑼ 帶有內(nèi)部濾波器，可進(jìn)行信號調(diào)節(jié)

⑽ 將板級空間縮至

⑾ 可在去除多個角度設(shè)計板的情況下滿足3D感應(yīng)應(yīng)用

⑿ 放大功能

⒀ 溫度補(bǔ)償

為用戶提供的優(yōu)勢

⑴ 元件少

⑵ 功能強(qiáng)

⑶ 低噪聲下的高敏感度

⑷ 對傾斜、運動、定位、沖擊和振動的傳感器的高、頻率和分辨率

⑸ 低電流/功耗可延長電池壽命

⑹ 快速上電和靈活的響應(yīng)時間

⑺ 多功能應(yīng)用的可選帶寬/頻率

⑻ 為3D傳感應(yīng)用，可消除復(fù)雜的、有角的設(shè)計板

具有多個檢測狀態(tài)的評估板

飛思卡爾還開發(fā)出了RD1986MMA6260Q TRIAX評估板，以演示這一創(chuàng)新的雙軸向傳感器潛在的大量應(yīng)用。該評估板包括2個小量程的加速度傳感器、1個MC68HC908KX8 MCU、串行通信電路、EEPROM和1個壓電式揚聲器(piezohorn)。該TRIAX評估板用2顆QFN封裝加速度傳感器演示了3軸向設(shè)計。