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关于本次座谈

座谈简介

在提到MEMS技术发展历程的时候,很多行研报告都会提到“1993年,ADI公司采用MEMS技术成功实现微型加速度计商品化,大批量应用与汽车安全气囊,标志着MEMS技术产业化的开端”。

实际不止于此,ADI的工业级MEMS IMU也是业界领先的,在2007年的时候就发布了工业级的6自由度MEMS IMU。在YOLE 2017年的高端惯性传感器报告中,更是明确指出了ADI的全球销量达到了29%,比第二名的两倍还多。

ADI MEMS IMU有哪些特点?难道不是把零偏稳定性做好了就行吗?平稳控制与位置服务应用中对MEMS IMU的要求有什么不同吗?它们是不可或缺的吗?如果您对这些问题感兴趣,那么希望您不要错过这次分享……


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(奖品以实物为准,最终解释权归中电网所有。)

专家介绍

赵延辉Neil Zhao 赵延辉Neil Zhao
ADI亚太区微机电产品线总监
赵延辉先生现任ADI公司亚太区微机电产品线总监,主要负责公司微机电加速度计、陀螺仪、MEMS IMU等产品的市场战略与规划。 他是2001级中国石油大学本科,2005级北京航空航天大学硕士,2016级清华大学MBA。2008年加入ADI公司,加入之初,负责公司模数转换器、运算放大器、无线产品、微处理器、电源等产品的支持。2010年转到微机电产品线,开始专注于其产品的开发和应用。 他已在国内外期刊杂志上发表论文十余篇,完成各种参考设计十余个,被应用在不同行业中,比如测井、基站和医疗等领域。
赵一鸣Yiming Zhao 赵一鸣Yiming Zhao
ADI微机电产品线应用工程师
赵一鸣是ADI公司MEMS部门应用工程师。他负责为行业应用中的加速度计,陀螺仪,和惯性测量单元IMU提供支持。在此之前,他在ADI公司的若干不同领域工作了15年,从模拟产品FAE,通信应用FAE,到时钟产品AE。他获得西南交通大学电气工程学士学位和北京航空航天大学电子工程硕士学位。

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di****6 zh****hirui lu****2014 ll****2011 iu****bo
以上人员将收到由editors@eccn.com发来的确认信,请注意查收确认!

精彩问答

[问:linghz] ADI MEMS IMU如何实现高效高精度定位?
[答:] 从单纯的惯性导航的角度看,尽可能低的ARW和线性加速度效应,振动整流误差,以及零偏稳定性,全温度范围的稳定性,是实现高精度定位的核心。
[问:sai2018] adi 的MEMS传感器 是用硅微加工 的吗?
[答:] 是的。
[问:david12] IMU的输出信号是模拟还是数字信号?ADI提供那些产品是输出数字信号的?
[答:] 请参照ADI官网https://www.analog.com/cn/parametricsearch/11172#/
[问:qditz] ADI MEMS IMU设置过程中哪些点需要尤其关注?
[答:] 设置合适的滤波器和抽取系数是必要的。在GNSS/INS组合导航应用中,ADI IMU支持外部时钟同步输入可以同步内部时钟,让DR避免出现滑动。
[问:sai2018] MEMS传感器 反应速率是?
[答:] 建立时间小于10ms,最大的响应频率可以达到24khz
[问:wjb86331851] 请问专家,对于复杂且高动态惯性配置的MEMS IMU应用,评估功能时需要考虑哪些属性?
[答:] 您好,需要考虑鲁棒性,和high g产品
[问:arm2013] 采集和计算精度有多高?
[答:] 不同型号不同,请根据具体的器件手册指标
[问:zhyouer] 加速度计对线性振动作出响时需要滤波吗?
[答:] 你用加计是用来监测振动信号还是静置信号,根据您的应用需求设置响应的高通/低通滤波
[问:wangchong1021] 由于温度和老化所引起的失调如何解决?谢谢!
[答:] 您好,通过高低温箱校准
[问:jida_song] 请问如何提高可靠性,防止误动作?
[答:] ADI的汽车级别IMU在功能安全方面支持ASIL-B。
[问:zhyouer] 加速度计如何根据其方向而对重力作出响应的?
[答:] 你这是要做静态,倾角测量么?可以根据三角函数算出其响应
[问:xzh238550] IMU传感器都有什么功能?
[答:] IMU主要集成了三轴加速度、三轴陀螺仪,可以实现倾斜、旋转、平稳控制等功能
[问:ding516] 有振动传感器吗?其输出信号是什么形式的?
[答:] 芯片级 数字/模拟都有,也有成品传感器,支持数字/无线
[问:bjs1688] IMU怎么做自校准的?
[答:] 通过内部寄存器
[问:CarlChan] 有AGV使用的类型吗?
[答:] ADIS1650X系列,ADIS1647X系列
[问:linghz] ADI MEMS IMU有哪些特点?
[答:] ADI MEMS IMU长期稳定性好、噪声低、每颗MEMS IMU出厂前都进行了全温度范围校正和补偿。
[问:ding516] 加速度计,能用于振动检测吗?
[答:] 可以,请问您的应用是什么
[问:cntszxb] 有应用案例可供下载吗?
[答:] 你好,暂时还没有哦
[问:lwysz] ADI与同行业芯片上有什么优点
[答:] 跟光纤对比,ADI的性能指标稍差,但价格低很多,跟中低端其他同行的MEMS比,ADI的MEMS各项表明精度的指标都要低
[问:zhengzhirui] 如果用mems原理芯片做惯性导航,如何避免精度漂移,?
[答:] ADI 的IMU的方法主要是对温度特性进行全温度校准来抑制漂移。从陀螺仪本身的角度看,低温度系数是保障。
[问:LYKJ2012] ADI MEMS IMU有哪些特点?
[答:] 测量精度高,受环境干扰抗击能力强,长时间精度高,连续工作能力强。
[问:linghz] ADI MEMS 器件比其他低成本MEMS器件优势在哪里?
[答:] 您好,温度漂移,0g漂移,噪声指标都很低,关键的一点,低成本的MEMS器件都不会给出可重复性指标
[问:Etrainchina] ADI在位置服务上有哪些特点?
[答:] 噪声密度低、速度随机游走小,运动中偏置稳定性好,重复性好
[问:liu12715] 算法是外置的还是固化在芯片内部?
[答:] 外置
[问:zdwyh555] 平稳控制与位置服务应用中对MEMS IMU的要求有什么不同吗?
[答:] 平稳控制要注重短期积分参数,比如ARW、RRW等参数;位置服务可以重点关注长时间积分参数,比如IN-run bias ability等
[问:sai2018] MEMS传感器 功耗是?
[答:] 不同MEMS产品功耗不一样,如果用于可穿戴产品,可以考虑ADXL362/363,功耗在270nA左右
[问:lu123456] MEMS器件的长度是多少?
[答:] 不同产品尺寸不一样,比如ADIS16505 采用 100 球的球栅阵列 (BGA) 封装,尺寸约为 15 mm × 15 mm × 5 mm
[问:tsaqd8288] 平稳控制都有哪些指标
[答:] 平稳控制指标主要有噪声系数,速度随机游走、角度随机游走、运动中偏置稳定性、偏置重复性和带宽等
[问:sai2018] MEMS传感器 电压输出是?
[答:] IMU一般是数字输出
[问:EricCheng] 6轴和9轴陀螺仪效果有什么不一样?
[答:] 六轴主要是三轴加速度、三轴陀螺仪,九轴还会集成气压计、地磁计等资源
[问:wojiaomt] 工程应用中,mems imu需要经常校准修正吗?
[答:] 您好,不需要的,校准是一般是通过软件,软件算法校准以后,后面就不用校准了
[问:linghz] IMU中传感器有哪些功能?
[答:] IMU主要应用就是检测被测物体运动的加速度,角速度和与地磁方向的夹角等。
[问:xinxin7489] 有哪些具体的案例?
[答:] 您好,AGV,无人驾驶,机器人等
[问:www720457] 请问老师,工业级的6自由度MEMS |MU有何重要的特点?它的应用领域有哪些?
[答:] 六轴MEMS IMU集成了三轴加速度和三轴陀螺仪,可以应用于航向角检测、倾斜检测、精确位置跟踪、无人驾驶、AGV小车等场合
[问:djgyy] 有哪些实际应用?
[答:] 您好,IMU应该场景很多,从穿戴设备到航空航天都有实际应用。
[问:fulians] 哪些加速度传感器有温度补偿功能?范围有多宽?
[答:] IMU内部一般都集成了温度传感器,可以用于温度补偿
[问:fulians] 哪些加速度传感器有温度补偿功能?范围有多宽?
[答:] ADXL355/356/357系列内置温度传感器,可以采集环境温度,用于温度补偿
[问:linghz] 各类IMU产品有哪些区别?
[答:] 您好,主要分工业级,航空航天级,军工级,其他的区分要按照性能指标了
[问:zhagnyan881020] 如何处理MEMS IMU的非线性问题?
[答:] MEMS IMU在整个量程内非线性比较难补偿,尽量选择线性比较好的IMU或者尽量利用IMU线性好的测量范围,越接近量程,线性越不好
[问:lu123456] MEMS传感器 如何分类?
[答:] 大类按照功能分加速度计/陀螺仪/地磁/IMU单元,IMU一般是集成前面两种或几种的集合。
[问:lingf] adi的mems有什么突出的优势?
[答:] 自检(内置激励源,真实自检),抗冲击(冲击后很快恢复),多核差分结构等等
[问:lingf] 是什么接口?
[答:] 您好,具体型号有吗,一般mems加速计有SPI,I2C都有
[问:larryrabbit] IMU设计故障排除主要考虑哪几点?
[答:] 根据具体现象分,主要考虑电源类故障,数据传输故障和异常环境引起内核损坏故障。主要考虑使用范围不要超过表示监测范围,是否有异常引起芯片损坏,另外电源和通信异常也会引起自身的工作输出异常等。
[问:DUSUN2017] 请专家介绍ADIS1650X IMU的温度补偿性能特性.谢谢!
[答:] ADIS1650x系列 IMU Bias温漂为0.3°/sec,该IMU内置温度传感器,一般工业应用场合,可以根据温度传感器测量的环境温度来实现分段线性补偿。如果要求精度比较高,可以配合温箱进行实验,并保存测试数据,采用查表的方式实现温度补偿
[问:luoyuo428] ADI公司产品有哪些独特的技术优势?
[答:] 1. 全温度范围加速度和陀螺仪校准。2. 线性加速度效应指标。3. 对振动信号的抑制,即在振动条件下的姿态保持。4. 0.7deg/h零偏稳定性 等。
[问:lu123456] MEMS传感器 可用于哪些 消费电子?
[答:] 您好,可穿戴医疗产品,手环都可以应用
[问:acrelcty] IMU的3dB带宽的宽窄对其性能有何影响?实际应用是如何选择这一参数?
[答:] -3db带宽其实可以参照运放的带宽解释
[问:liang-1011] ADI MEMS IMU位置精度可以达到什么水平?
[答:] 您好,能给出具体的应用需求吗,不同的应用不同,例如ADI MEMS完成可以测试山体滑坡很小的位移变化
[问:yinyue01] MEMS IMU功耗如何?
[答:] IMU功耗从几十-几百mA不等,需要根据自由度和内核结构有关系,低功耗方案可以考虑分立器件,可以达到几个uA功耗,非常适合低功耗应用场合,可以电池供电工作几年。
[问:acrelcty] 1646X最小封装功耗有多少?
[答:] 44ma
[问:geeyoo] 您认为高性能MEMS是指的哪些?
[答:] 您好,高性能MEMS第一点肯定是精度高,温漂小
[问:lu123456] MEMS传感器能够 实现 声音辨别吗?
[答:] MEMS技术可以用于实现麦克风,来实现声音信号的采集和辨识。
[问:ssgb] 影响惯性量测单元(IMU)的精度和平稳度有什么因素?ADI公司是如何提高IMU的精度?
[答:] 影响IMU精度和平稳度的因素主要由内部和外部因素,内部因素尽量选取长期稳定性好的产品,外部产品比如振动环境、湿度环境、高温环境都有影响。ADI每颗IMU出厂前会进行全温度补偿和校准,用户可以直接使用,保正精度
[问:lu123456] 车上会包含多少个 MEMS传感器?
[答:] 车上的MEMS传感器有安全气囊碰撞传感器,翻滚检测传感器,坡道起停传感器,姿态传感器(IMU或者Combo),主动降噪ANC应用中的轮胎噪声检测等等。
[问:larryrabbit] 如何计算加速度传感器实际的加速度值?
[答:] 您好,加速度传感器不管是数字输出还是模拟输出都是给出加速计值,如果想要实际的值,需要在算法上消除温度漂移,0g漂移,失调误差,增益误差等
[问:www720457] 请问MEMS加速度计有哪几种类型?主要应用特征是什么?
[答:] 1.静态测试(倾角测量)2.运动测试(机械振动健康监测)
[问:senseiot] 工业领域环境复杂,高性能MEMS IMU能否应用于此?对电磁环境有没有什么特殊要求?
[答:] ADI IMU主要用于工业环境,长期稳定性好;电池兼容要求电源纹波尽量下,IMU和MCU之间连线尽量短,如果必须走长线,建议采用屏蔽线
[问:ljch65] ADI公司采用MEMS技术一直非常成功,现在有哪些新的发展?
[答:] 目前我们正在推出一些成品的加计传感器,如 IEPE/485/无线接口的传感器,可以直接用在风力/齿轮箱振动等方面
[问:hanlihu918] 请问ADI公司的惯性量测单元(IMU) 用在汽车和机器人上有何性能的不同?
[答:] 您好,汽车应用看您是无人驾驶还是安全辅助,如果是无人驾驶和机器人应用比,各项指标都比机器人高,尤其是科重复性指标
[问:toproty0305] ADI高性能MEMS在电路设计中需要注意哪些问题?
[答:] 1、MESM产品由机械安装的要求,直接决定了系统的初始offset;2、电源供电要稳定;3、建议参考ADI IMU demo板设计以及机械安装建议
[问:ramsun] 如何帮助工程师对于高性能MEMS的选型问题?
[答:] 如果是倾斜角检测,且精度要求1°以内,可以考虑ADXL354/355/356/357系列
[问:ramsun] 如何帮助工程师对于高性能MEMS的选型问题?
[答:] 2、如果是可穿戴产品,可以考虑ADLX362/363;
[问:ramsun] 如何帮助工程师对于高性能MEMS的选型问题?
[答:] 1、首选需要确定应用场合,是倾斜检测、可穿戴产品还是稳定性监测;
[问:klglorl] 与石英加速度计相比MEMS加速度计的优势有哪些?
[答:] MEMS带宽在低频噪声特性方面会比石英好很对,制造成本相对低,产品一致性更好。
[问:luozi03] 自动驾驶中所需要的IMU主要参考哪些方面?
[答:] 您好,自动驾驶应用比较关键的指标是漂移,长期稳定性,噪声,和角度随机游走
[问:whg53] 与竞争对手相比ADI MEMS IMU有哪些技术优势?
[答:] ADI MESM IMU主要是工业级别的,长期稳定型号、速度随机游走、角度随机游走等长期参数比较好,偏置电压抑制效果好,另外ADI由可以应用于150摄氏度以上的MEMS,其他友商没有。
[问:hengling0769] ADI目前有没有小型且低功耗的单片IMU芯片?
[答:] 具体可以参考ADI官网链接,https://www.analog.com/cn/parametricsearch/11172#/选择满足您需求的芯片
[问:lsx285303662] MEMS陀螺仪主要应用在哪些领域?
[答:] 您好,MEMS陀螺仪应用场景还是比较多的,例如汽车车身稳定,AGV,无人驾驶等等
[问:liang-1011] ADI MEMS IMU有哪些创新点?
[答:] 您好,ADI的IMU针对高中端产品,核心是机械结构弹簧加电子部分,ADI校准不只是校准电子部分,机械部分也会校准,这是其他IMU没有的
[问:damamoyou] 如何选择加速度传感器?主要参考哪些数据?
[答:] 主要看您的应用直流?交流?G值范围?频响?分辨率?
[问:www720457] 请问MEMS ⅠMU主要有哪些应用特征?
[答:] IMU主要由三轴陀螺仪和三轴加速度组成,陀螺仪可以实现旋转角度测量,加速度可以实现速度、位移测量,IMU可以应用在航向角、倾斜角、CBM等行业
[问:bjs1688] 算法是ADI提供还是自己后期开发的?
[答:] 根据应用场景,ADI可以提供部分应用场景的算法,如果涉及一些特殊场合,需要自行开发,ADI会根据经验提供相关协助。
[问:viewtool2019] 在加速度计中,倾斜测量精度主要受哪些因素影响,ADI的倾斜测量精度能达到多少?
[答:] 受温度漂移,零点漂移和电路信号调理带来的误差的影响。ADI倾斜测量可以达到0.05°精度。
[问:xianfengdj] MEMS测量精度的噪音主要来源哪些方面?如何解决?
[答:] 赵老师正在讲解
[问:qinyh002] 加速度传感器安装时有没有特殊要求?若产生误差,如何解决?
[答:] 您好,每一个IMU都有安装指南,可以在ADI官网www.analog.com上搜索栏直接输入某某型号安装指南,都指导文件,值得注意的是IMU对于焊接要求很高
[问:EricCheng] IMU应该怎样安装?
[答:] 可以留下您的联系,方式,我把相关文档传给您
[问:EricCheng] IMU应该怎样安装?
[答:] 对于在反馈环路中采用 MEMS 惯性测量单元 (IMU) 的高性 能运动控制系统,传感器对准误差常常是其关键考虑之一。 对于 IMU 中的陀螺仪,传感器对准误差描述各陀螺仪的旋转 轴与系统定义的“惯性参考系”(也称为“全局坐标系”)之间 的角度差。为了管控对准误差对传感器精度的影响,可能需 要独特的封装、特殊的组装工艺,甚至在最终配置中进行复 杂的惯性测试。所有这些事情都可能会对项目管理的重要指 标,如计划、投资和各系统中 IMU 相关的总成本等,产生重 大影响。因此,在设计周期的早期,当还有时间界定系统架 构以实现最有效解决方案的时候,对传感器对准误差加以考 虑是十分有必要的。毕竟,没有人希望在烧掉项目 80%的计 划时间和预算之后才发现,为了满足最终用户不容商量的交 货要求,其并不昂贵的传感器需要增加数百甚至数千美元的 意外成本,那样可就糟糕至极了! 设计系统的 IMU 功能架构时,有三个基本对准概念需要了解 和评估:误差估计、对准误差对系统关键行为的影响以及电 子对准(安装后)。初始误差估计应当包括 IMU 以及在运行 过程中将其固定就位的机械系统这两方面的误差贡献。了解 这些误差对系统关键功能的影响有助于确立相关性能目标, 防止过度处理问题,同时管控无法兑现关键性能和成本承诺 的风险。最后,为了优化系统的性能或以成本换空间,可能 需要某种形式的电子对准。 预测安装后的对准误差 一个应用的对准精度取决于两个关键因素:IMU 的对准误差 和在运行过程中将其固定就位的机械系统的精度。IMU 的贡 献(ΨIMU)和系统的贡献(ΨSYS)通常并不相关,估计总对准误差 时,常常是利用和方根计算将这两个误差源加以合并: ΨT = Ψ2 IMU + Ψ2 SYS (1) 某些 IMU 规格表通过“轴到封装对准误差”或“轴到坐标系对 准误差”等参数来量化对准误差。图 1 以夸张方式显示了 ADIS16485 中各陀螺仪相对于其封装边缘的对准误差。图中 的绿色虚线代表封装定义的参考系的各轴。实线代表封装内 部陀螺仪的旋转轴,ΨIMU代表三个对准误差项的最大值 (ΨX, ΨY, ΨZ)。
[问:chnei] ADI高端惯性传感器的“高端”体现在什么地方?
[答:] 您好,主要体现在长期稳定性,低噪声,高精度
[问:htwdb] ADI MEMS IMU 用于工业设备状态诊断监测那颗料性价比有优势?
[答:] 用于振动状态监测的场景ADXL1002比较适合,多轴监测ADXL357比较适合;缓变环境下角度状态监测ADXL355比较合适。
[问:robdm] ADI的IMU都有几轴的?
[答:] IMU按自由度分有4-10个,其中6个自由度的多,三轴加速度计和三轴陀螺仪。
  关于ADI  
Analog Devices (Nasdaq: ADI)是全球领先的高性能模拟技术公司,致力于解决最艰巨的工程设计挑战。凭借杰出的检测、测量、电源、连接和解译技术,搭建连接现实世界和数字世界的智能化桥梁,从而帮助客户重新认识周围的世界。详情请浏览ADI官网 www.analog.com/cn 。
  关于艾睿电子  
全球技术解决方案公司艾睿电子致力驱动创新,引领超过175,000家世界领先的科技制造商。艾睿专注发展可提升业务及生活质素的科技解决方案。公司2019年的销售收入达290亿美元。更多详情,请浏览www.arrow.cn