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关于本次座谈

座谈简介

如果你想了解利用MEMS传感器实现倾角仪、水平仪等设备的原理和方法,那么你可以在这里找到答案。

如果你想了解倾角仪在工程机械车、山体滑坡、手术床、相机、基站、天线、测井等不同领域的应用,那么你可以在这里找到答案。

如果你已经了解利用MEMS传感器实现倾角监测的原理,也有终端应用,但不知道该选择单轴、双轴还是三轴的方案,那么你可以在这里找到答案。

如果你已经选定了方案,但纠结于所选方案能实现什么精度,都有什么误差源,那么你可以在这里找到答案。

如果你已经对各种误差了然于胸,但不知道该如何校正,那么你还可以在这里找到答案。

如果你不仅对静态倾角感兴趣,还想了解振动条件下的倾角监测,你依然可以在这里了解一二…


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奖品设置如下:以下图片仅供参考,以实物为准,中电网有最终解释权。

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
赵延辉先生现任亚太区微机电产品市场和应用总监,主要负责ADI现有MEMS加速度计和陀螺仪产品在亚太地区的推广和应用,以及新产品的定义。他于2008年1月获得北京航空航天大学通信与信息系统专业硕士学位,而后加入ADI中国技术支持中心负责数据转换器、运算放大器、无线、电源以及微机械IC的技术支持工作,2010年转到MEMS产品线,开始专注于微机械产品的开发应用。他已先后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,如碳氧比测井单芯传输设计,以模拟微控制器为核心的低成本、高效率PA监控器,通过3轴数字加速度计实现的全功能计步器设计等。
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。

精彩问答

[问:dsg333] 三轴mems器件内已经做过正交校准了吧?
[答:] 出厂前给出正交误差参数
[问:kjcom10] 建立监测网给高效标准化的基础是什么?
[答:] 数据的准确,可靠,高保真是比较重要的基础。
[问:dsg333] 加速度计常见是多少位的?
[答:] 数字的比如ADXL355 24位
[问:linghz] 有哪些倾角模式?如何设定?
[答:] ADI的倾角传感器实际上是加速度计,通常可以根据一轴,两轴,或者3轴来测量倾角,并不区分倾角模式。
[问:ZZZ15323458273] 我们可以在硬件方面做些温度补偿吗?例如温补电路
[答:] 不可以的。
[问:ezcui] 是否普遍适用?有无应用局限?
[答:] 极低噪声需求下 不太适用。
[问:dsg333] ADI的MEMS芯片可以直接输出欧拉角数据吗?
[答:] 角度需要根据加速度值计算得到,需要MCU处理
[问:dsg333] MEMS传感器的输出数据如何转换为姿势数据?
[答:] 需要进行简单的三角函数计算
[问:ezcui] 常见的失效模式及其失效机理主要有哪些?
[答:] MEMS因为是机械器件,可能会受到非常大得冲击发生损坏,或者内部有灰尘颗粒。
[问:linghz] 传感器在全速工作时电流有多大?
[答:] 这个需要指定传感器得型号,工作电压,输出数据速率,才能确定。
[问:szyouer] 振动校正一般有哪几种发生机制?
[答:] 通常有两种表现形式:1)信号超过量程引起失真。2)二次失真引起得直流偏置变化。
[问:cyberdigit] 测量值的“回滞”量(从不同方向进入同一倾角/平面)有参数吗?
[答:] 这里的滞回是指的温度滞回,也就是从高温到低温,从低温到高温。两条曲线不一致。这个指标在手册中通常很难给出来。
[问:linghz] 测量倾角如何确定方向是顺时针还是反时针?
[答:] 加速度是有方向的,可以测量的
[问:ezcui] 计量问题如何解决?
[答:] 更详细的设计可以联系nico.xue@arrow.com
[问:QQ29171614] 带温补的型号都有哪些?
[答:] 所有ADIS系列的产品都是包含了温度校准,如ADIS16209, 16210等,另外IMU也是温度校准的,如ADIS16505等。
[问:dsg333] mems支持睡眠算法吗?
[答:] 大部分是支持的,具体设计可以联系nico.xue@arrow.com
[问:bjs1688] 对于软件算法积累不深的公司,哪些方案开发周期最短?
[答:] 可以考虑ADIS系列,具体设计可以联系nico.xue@arrow.com
[问:linghz] 是否提供数据拟合的算法支持?
[答:] 我们提供一个常温下校准的例子。
[问:szyouer] 如果传感器元件做了机械阻尼设计,那么是不是可忽略掉振动的影响呢?
[答:] 这样可以减轻对VRE的要求,但是结构可能也复杂了,另外有些减震材料可能有老化问题,这样随着时间的增长,减震的效果可能会变差。
[问:ezcui] 是否也还有哪些性能短板呢?
[答:] 跟高性能的压电相比,噪声稍微差一点点。
[问:wojiaomt] 三轴加速度计的灵敏度跟供电电压完全呈线性关系吗?
[答:] 这个问题要看传感器的内部设计,有些传感器没有集成LDO,通常是这样。若内部集成了LDO,就没有这个规律了。
[问:eccnmxw] 目前双轴倾角计中最具性价比的是?能帮忙推荐下吗?
[答:] adxl345
[问:linghz] 如何确保报警信号到控制单元的稳定传输?
[答:] 请具体描述下您的应用场景,看看我们的传感器如何满足您的需求。
[问:kangkls] PPT挺好的,去哪里下载ppt啊
[答:] 可以共享给您。
[问:liang-1011] ADI MEMS的测量灵敏度在什么水平?
[答:] 若用100秒的平均时间可以达到2ug(均方值)的检测水平。
[问:yuanwenxuan] 主要应用到哪些方面
[答:] 工业,机械设备,或者电力,医疗等
[问:ezcui] 影响检测结果精准度的主要因素有哪些?
[答:] 温度,电源,干扰等
[问:dsg333] 校准是要让MEMS 在PCB
[答:] 出厂前已经校准,出厂后在PCB 上校准
[问:zhangjun002] 装到产品后如何做标定来保证各个倾角下的精度?还有就是高低温的标定方法?
[答:] 需要在标准测试台进行校准,记录误差数据并不长,高低温也同样,具体设计可以联系nico.xue@arrow.com
[问:dianbiao2006] 倾角检测的测量结果会受到哪些因素的影响?谢谢
[答:] 温度是影响最大的。所以需要做一些温度隔离方面的措施:Sensor远离热源,气流,用大热质量块。对于长期稳定度,选择器件的时候需要特别注意可重复性指标。
[问:lucent2014] 复杂的工业环境能用不?谢谢!
[答:] 复杂的温度环境是可以的。
[问:szyouer] 那么安装谐振频率位于加速度计带宽之外才是实现良好振动校正性呢?
[答:] 是的要避开器件谐振频率
[问:dsg333] 哪个系列最有性价比?
[答:] 检测的范围对价格影响很大,目前ADXL362是很通用的一颗,具体设计可以联系nico.xue@arrow.com
[问:kjcom10] 监测架构的末来技术趋势如何?
[答:] 多传感器组网大面积监测
[问:kjcom10] 解决监测数字化进程中的实际问题如何?
[答:] 您好,没太明白您的意思,具体是什么应用呢
[问:haolijing] 器件已经装在设备上后还可以校准吗?因电路板安装不严格水平,焊接也会有一定倾斜,所以单独器件校准没有实际意义,希望组装完成后统一再校准
[答:] 可以的。
[问:kjcom10] 通过5G的应用效率应该能提数倍吗?
[答:] 这个不能吧。
[问:liang-1011] 提高测量精度需要考虑那些要素?
[答:] 大概可以从以下几个方面考虑:1)精密LDO供电, 2)合理的机械设计,PCB厚度厚度,PCB大小考虑,安装避免谐振。3)热设计(隔热),远离热源 ,远离气流,用大热质量外壳等。
[问:dsg333] 校准是要让MEMS在PCB上使用角度台,来标定吗?
[答:] 是的通过角度台进行静态校准 ,可以消除smt焊接带来的误差。
[问:liang-1011] 目前ADI MEMS支持的最大带宽?
[答:] 24kHz, 具体设计可以联系nico.xue@arrow.com
[问:dsg333] MEMS器件的寿命如何 ?
[答:] 10年
[问:kjcom10] 在监测行业,贵产品有那些优势?
[答:] 支持单轴到多轴的高集成度产品,小体积,高精度高稳定性等
[问:kjcom10] 根据客户需求如何建立监测平台?
[答:] 您可以将具体需求发送nico.xue@arrow.com,我们可以提供较好的方案
[问:linghz] 交调灵敏度是如何定义的?
[答:] 如:30 μg/√Hz in ±100 g range (ADXL1001) 25 μg/√Hz in ±50 g range (ADXL1002)
[问:kjcom10] 倾角监测的关键要素有几项?
[答:] 安装,误差校准,温度补偿,滤波算法等
[问:weijinke] 该传感器在有弱辐射的环境里面能正常工作吗?
[答:] 具体的应用请联系nico.xue@arrow.com
[问:sensorli2010] 如何对MEMS的传感器进行校准?
[答:] 通常需要:加工好的六面体,水平面,温箱。再某一温度下, 旋转六面体可以得到18个方程,方程中有12个系数: 零偏,灵敏度,跨轴灵敏度。利用矩阵运算可以得到这12个系数。改变温度,可以得到同样的输出。对校准温度点中间值需要内插拟合。
[问:szyouer] ADXL355加速度计能否同时提供最低噪声和最低功耗?
[答:] 噪声和功耗是矛盾的,具体设计可以联系nico.xue@arrow.com
[问:linghz] MEMS传感器能够实现声音辨别吗?
[答:] 不能。
[问:LYKJ2012] 倾角传感器测得角叫范围多大?
[答:] 180度
[问:tsaqd8288] 传感器的种类有哪些?
[答:] 加速度传感器,陀螺仪,IMU等
[问:BOWEI181] ADXL354和355的哪些性能有优势?
[答:] 在噪声和带宽很有优势,您可以联系nico.xue@arrow.com
[问:zsyf88] ADI提供校准服务吗?
[答:] 需要自行设计
[问:szyouer] 双轴型倾角传感器。一般情况下,一个轴的倾斜会影响另外一个轴。如何来减小这种影响呢?
[答:] 可以通过算法来减小影响。
[问:szyouer] MEMS单轴倾角传感器是否可通过SPI读取温度传感器的温度值?
[答:] 可以的,比如ADXL355
[问:linghz] ADI的MEMS元件的功耗如何?
[答:] 我们都是低功耗的产品,大概功耗为百uA级别。
[问:szyouer] 对于有突然运动、冲击或者振动的地方如何选择合适的倾角仪?
[答:] 看你们的量产,噪声需求,带宽要求。
[问:kjcom10] 关键需求,经济性和安全性?
[答:] 您问题是?
[问:stclq] 如何降低误差?
[答:] 采用高分别率ADC的加速度计。
[问:mykang_123] 该倾角传感器生产校准复杂吗?
[答:] 不复杂
[问:dsg333] ADI MEMS 产品的一致性如何 ,同批次间误差有多大?
[答:] 出厂前都会做校准,一致性很好
[问:wangtao123] ADI的MEMS产品线有哪些型号?
[答:] 型号很全,具体需求是什么?
[问:linghz] ADI MEMS 传感器通过了那些认证?
[答:] 不同应用的产品有不同的标准,例如汽车的应用我们需要过AEC-Q100, 航空航天应用标准有DO178/DO-254,振动应用中需要过ISO10186等。
[问:shihang1203] ADI的MEMS传感器倾角检测的精度可以控制在多少?
[答:] 不同的型号不同,精度一般在1°以下
[问:kjcom10] 不同的场景应用?
[答:] 具体指?
[问:dsg333] 如果需要高速采样 ,是否只能使用高速MEMS,或者容忍一定的噪声?
[答:] 带宽是限制因素,最好选用高带宽MEMS
[问:szyouer] 倾角传感器会不会随着温度的升高输出信号会变差?
[答:] 会的,所以需要做温度补偿算法
[问:szyouer] 倾角传感器会不会随着温度的升高输出信号会变差?
[答:] 每一种都有温度曲线,可以参考具体型号的datasheet
[问:kjcom10] 数据的获取采集如何安全的保证?
[答:] 数字接口可以用数字隔离器
[问:sdsdba] 双轴加速度计比其他类型的好处是什么?
[答:] 可以测量大范围角度变化
[问:otsuka] MEMS传感器的倾角仪、水平仪如何解决噪声、电气等的干扰?
[答:] 我们MEMS传感器集成了滤波器,采用高动态的ADC来提高传感器的分别率。
[问:hw17] 加速度计的功耗是多少?
[答:] 依据不同型号,比如ADXL355 电流可以做到200uA
[问:dsg333] 可以提供参考设计?
[答:] ADI 官网有详细的技术资料文档以及DEMO原理图 pcb
[问:cntszxb] 怎么选择MEMS传感器?
[答:] 一般看测量范围,温度范围,精度要求,信号带宽等
[问:cntszxb] MEMS传感器在检测倾角的同时,还能进行其它哪些检测?
[答:] 可以的,倾角是由加速度算出来的,同时是可以测加速度和轨迹的
[问:linghz] 传感器有哪些滤波算法?
[答:] 滤波算法都可以用于MEMS滤波
[问:LYKJ2012] 倾角传感器工作电压多少?
[答:] 3.3V, 2.5V, 1.8V
[问:linghz] 零漂测试怎么测?有哪些注意事项?
[答:] 一般用静态方法测试零点漂移,如果对零漂问题比较敏感建议选择低漂移产品。
[问:ezcui] 倾角检测是否也有哪些局限?
[答:] 一般情况下ADI的产品都是能满足的,但是确实也遇到有的客户要求200摄氏度以上的环境温度,ADI目前是达不到的
[问:owenshz] 校准用什么算法?
[答:] 静态校准需要测量静态误差
[问:rzy] 加速度计和陀螺仪,在江河湖海那种深水环境中可以使用吗(密封做好的前提下)?
[答:] 可以的
[问:shihang1203] 三轴加速度计的测量范围在什么区间?
[答:] 1.5-500g
[问:szyouer] 测试时如何来消除一定频率之外的干扰 ?需不需加滤波器?
[答:] 需要根据客户实际应用场合设计滤波器
[问:aoyundiany] ADXL354/ADXL355有温度补偿功能吗?范围有多宽?
[答:] 你好,有温度补偿,详细问题可以联系个人 邮箱 frank.fan@arrowasia.com
[问:xaytcg] 各应用场景的倾角监测MEMS精度如何做出调整?
[答:] 不大理解这个问题,能否再详细解释一下?或者举例说明?
[问:szyouer] 倾角仪在慢速运动情况下能够实现多高的精度?
[答:] 请问如何定义慢速运动? 多大的温度范围?多久的使用寿命?
[问:linghz] ADI的MEMS器件的预期寿命是多少?
[答:] 10年
[问:szyouer] 倾角传感器的使用环境有什么要求?使用寿命是不是有限?
[答:] 175度 时寿命1000小时
[问:szyouer] 倾角传感器的使用环境有什么要求?使用寿命是不是有限?
[答:] 使用寿命很长,但是在高温下寿命相对短些,如adxl206在
[问:liang-1011] 倾角检测测量速度?
[答:] 可以,加速度对时间积分
[问:linghz] ADI MEMS 传感器有哪些核心优势?
[答:] ADI的MEMS有单轴到最多10轴,集成度非常高,体积小,0漂稳定性也非常好,同等性能的价格也有优势
[问:bjs1688] 算法是客户自己写吗?有没有开源的?
[答:] ADI提供一个常温下六面体校准的算法例子。源代码也可以提供。
[问:djgyy] 传感器提供哪些接口?
[答:] 模拟接口 以及数字接口(i2c spi psi5 pwm)
[问:lingf] 如何提高检测的稳定性?
[答:] 装配,误差调校,滤波算法
[问:linghz] 如何消除芯片在PCB上焊接偏差?
[答:] 在基准台,进行系统性校准
[问:yinyue01] 倾角检测灵敏度多少
[答:] 依据不同的型号而定
[问:LI8751406] 单轴加速度计不能测量哪些倾角?
[答:] 单轴只能测芯片垂直方向的角度
[问:dsg333] 除倾角测量,ADI在MEMS上还有什么产品?
[答:] 如 震动 角速度等
[问:shihang1203] 请问ADI的MEMS传感器采用传感器校正的算法都有哪些?
[答:] ADI做传感器校正通常做:零偏,灵敏度,跨轴灵敏度,利用六面体,-40C~+85C内的多个温度点进行校准。
[问:stclq] 可以实现几轴的检测?
[答:] 加速度计 1-3轴,IMU 可以到9轴
[问:dsg333] ADI MEMS与竞品比有哪些 优势?
[答:] ADI的MEMS有单轴到最多10轴,集成度非常高,体积小,0漂稳定性也非常好,同等性能的价格也有优势
[问:dsg333] 看了一下MEMS是通过重力起作用的,如果附近有大质量的引力源,是否会影响测量精度?
[答:] 会影响测量结果
[问:shihang1203] MEMS传感器与普通传感器相比有哪些优势?
[答:] 普通传感器是哪一种
[问:shihang1203] 唤醒状态下的功耗如何进行节省?
[答:] 降低数据速率
[问:shihang1203] 唤醒状态下的功耗如何进行节省?
[答:] 降低熟读速率
[问:proice] 请问如何提高可靠性,防止误动作?
[答:] 请具体说明一下,谢谢。
[问:shihang1203] 双轴加速度计的灵敏度是多少?
[答:] 你用的型号是什么
[问:liang-1011] 最大支持几轴?
[答:] IMU 系列最大支持到10轴
[问:dsg333] ADI MEMS的数据通信接口是哪种?最大速率有多高?
[答:] ADI MEMS有数字输出和模拟输出的,数字输出的一般为I2C和SPI,最大速率您是说陀螺仪还是加速度传感器
[问:aterma] ADI MEMS在电路设计中需要注意哪些问题?
[答:] 对高精度的应用中,可能电源的噪声是比较关注的。通常选用低噪声的LDO,当然有些传感器集成了一些LDO,这样对外部的电源依赖会少一些。第二,数据的读取通常需要用DR做数据触发。第三,PCB的厚度以及电路板的打孔,安装,以及Sensor摆放的位置原理电源也是需要注意的,避免电路板的低频谐振。避免热应力。
[问:dsg333] ADI 的MEMS是否可以完全取代压电式的传感器?
[答:] 部分取代
[问:dsg333] 三轴MEMS是否可以测量空间的角度?
[答:] 可以
[问:bjs1688] 使用中怎么消除误差,是自动校准吗,
[答:] 校准问题可以关注ADI 官网 https://www.analog.com/cn/technical-articles/vibration-rectification-in-mems-accelerometers.html 震动校正文章
[问:szyouer] 双轴传感器是不是每个轴都能显示重力场下的倾斜角度?
[答:] 和安装方式相关
[问:xaytcg] 有没有智能家电方面的应用?
[答:] 在智能锁,智能灯都有应用
[问:shihang1203] MEMS传感器在工业领域的精度如何?
[答:] 可以满足大部分工业应用需求
[问:tengzhihua] 请问水平圆周运动,有没有传感器推荐一下?
[答:] 陀螺仪。
[问:bjs1688] 怎么确保精度呢?
[答:] 做温漂校准和零偏校准,结构也最好不易形变的
[问:sc193825] 是否提供成熟的算法呢?多少位的AD?
[答:] 我们没有标准的算法,这个需要根据您的应用不同,ADC的位数也根据产品不同也不一样,目前能做到24bit
[问:z1245361582] 与石英加速度计相比,MEMS加速计优势在哪儿?
[答:] 抗冲击能力强,体积小,价格有优势。
  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