電子發(fā)燒友網(wǎng)報(bào)道（文/黃晶晶）在近日舉行的深圳國(guó)際傳感器展會(huì)上，ADI帶來(lái)了數(shù)款新品包括鋰電熱失控監(jiān)測(cè)、TOF、高度可配置的互連解決方案GMSL、單芯片角度和多圈編碼器位置傳感器ADMT4000、Voyager4無(wú)線數(shù)據(jù)采集模塊、壓力變送器集成芯片及工廠校準(zhǔn)系統(tǒng)等，展示了ADI在工業(yè)、汽車以及人形機(jī)器人、低空經(jīng)濟(jì)等方面的傳感器技術(shù)和產(chǎn)品實(shí)力。

鋰電熱失控監(jiān)測(cè)，多傳感器融合

ADI用于鋰電熱失控監(jiān)測(cè)的多傳感器融合方案，包括煙霧傳感器、氣體傳感器、壓力傳感器和溫度傳感器等。其中煙霧傳感器具有體積小、靈敏度高等特點(diǎn)，便于嵌入到EV的電池系統(tǒng)中。ADI中國(guó)區(qū)工業(yè)市場(chǎng)總監(jiān)蔡振宇表示，當(dāng)前國(guó)家對(duì)電動(dòng)車尤其是大巴提出嚴(yán)格的安全要求，比如在電池發(fā)生熱失控后，大概多少分鐘要疏散相應(yīng)的乘客。ADI的方案正是為此而設(shè)計(jì)，它可以幫助大客車或乘用車司機(jī)提早察覺(jué)異常，對(duì)乘客進(jìn)行疏散。

該方案不僅能實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)探測(cè)與報(bào)警，還可在電池內(nèi)部部署化學(xué)粉末滅火裝置，若探測(cè)到冒煙，系統(tǒng)會(huì)啟動(dòng)滅火機(jī)制，避免爆燃或其他安全隱患。

在實(shí)際設(shè)計(jì)上，客戶只需要對(duì)方案進(jìn)行適當(dāng)調(diào)整，便可快速產(chǎn)品化，從而減短上市時(shí)間。隨著電動(dòng)車的普及，鋰電熱失控監(jiān)測(cè)領(lǐng)域的需求在不斷增加。

基于TOF的三維物體測(cè)量方案，可用于物流、機(jī)器人視覺(jué)識(shí)別

ADI基于飛行時(shí)間(ToF)的三維物體測(cè)量方案采用正方形接收的射頻模塊，可以形成1MG×1MG像素，能夠識(shí)別出3D產(chǎn)品的尺寸。

蔡振宇談到TOF在兩個(gè)領(lǐng)域應(yīng)用廣泛。其一是物流體系。針對(duì)非規(guī)則形狀的物品，通過(guò)TOF可以精確的測(cè)量物品的外形，以物品是一把椅子為例，可以將其測(cè)量并兜成一個(gè)正方形的形狀，從而計(jì)算出來(lái)合適的包裝箱尺寸，該測(cè)量在5米范圍內(nèi)的誤差約為3毫米左右。



在機(jī)器人的視覺(jué)識(shí)別方面，目前業(yè)界主要有兩種識(shí)別技術(shù)，其一是雙目視覺(jué)，采用兩個(gè)攝像頭拍攝模擬人眼。其二是基于ToF的技術(shù)，例如ADI的方案僅用一個(gè)攝像頭，正面發(fā)射信號(hào)，信號(hào)在返回時(shí)會(huì)受到物體表面形態(tài)的影響，從而通過(guò)時(shí)間計(jì)算出整個(gè)物體的外形。確切地說(shuō)叫做iToF，能夠模擬出產(chǎn)品外形。

在機(jī)器識(shí)別的過(guò)程中，機(jī)器人不僅能識(shí)別物體并進(jìn)行初步判斷，還可以實(shí)現(xiàn)精準(zhǔn)操作。例如，在抓取時(shí)，系統(tǒng)可以根據(jù)需求進(jìn)行編程，決定從哪個(gè)角度夾取目標(biāo)物體，并指示計(jì)算機(jī)執(zhí)行相應(yīng)任務(wù)。

與雙目視覺(jué)不同，ADI的TOF方案不依賴環(huán)境光照，而是自發(fā)光，通過(guò)激光進(jìn)行測(cè)距，即使在黑燈工廠也可以使用，完全靠機(jī)器的視覺(jué)獨(dú)立操作。這對(duì)于工廠自動(dòng)化的場(chǎng)景非常友好。

高度可配置的互連解決方案GMSL

高度可配置的互連解決方案GMSL，是一種SerDes技術(shù)，在汽車行業(yè)內(nèi)使用較為廣泛。該方案可同時(shí)連接四路攝像頭，最高可支持8MP的像素，并通過(guò)串行編碼合成后，通過(guò)高速傳輸傳到后面的MAX96724解串器。



蔡振宇表示，由于攝像頭的速率在不斷提高，傳統(tǒng)的以太網(wǎng)100M根本無(wú)法滿足這一需求，GMSL可以達(dá)到6Gbps（第二代），而第三代則可達(dá)到12Gbps，12Gbps基本可以滿足高清攝像頭所需的速率。除了快速傳輸之外，GMSL只要一根同軸電纜即可直接連接攝像頭與總控，極大簡(jiǎn)化線纜架構(gòu)，從而有效減少線束重量，降低整車成本。

GMSL Demo演試中可以看到，客戶的車載360度環(huán)視系統(tǒng)，包含前攝、后攝以及兩側(cè)共四個(gè)360度環(huán)視攝像頭，多攝像頭傳感器可以實(shí)現(xiàn)顯示屏的高分辨率數(shù)據(jù)傳輸以及做一些處理，以優(yōu)化空間布局，實(shí)現(xiàn)多線路高清攝像頭的融合，或全景變化的支持。

GMSL不僅應(yīng)用在汽車領(lǐng)域，也可用于人形機(jī)器人。人形機(jī)器人頭上裝兩個(gè)攝像頭，腿部或者腰部有時(shí)也會(huì)配備攝像頭。這種設(shè)計(jì)的好處在于，可以將大量數(shù)據(jù)快速傳到AI模型平臺(tái)。

此外，在工業(yè)領(lǐng)域快速相機(jī)也有類似的應(yīng)用。比如可以在幾毫秒內(nèi)完成一次拍攝，通過(guò)閃光燈快速拍下，并將高速攝像數(shù)據(jù)上傳進(jìn)行分析。還有胃腸鏡的圖像由標(biāo)清升級(jí)到高清時(shí)，之前用于高清的以太網(wǎng)或光纖技術(shù)并不合適，相對(duì)來(lái)說(shuō)要實(shí)現(xiàn)全高清GMSL更為合適。

ADMT4000用于人形機(jī)器人

ADMT4000是單芯片角度和多圈編碼器位置傳感器，最大的應(yīng)用場(chǎng)景是機(jī)器人。它具備核心特性包括，首先是ADMT4000支持無(wú)源多圈記憶，在電機(jī)旋轉(zhuǎn)多圈后仍然可以精準(zhǔn)記錄絕對(duì)位置。

其次是高精度的磁傳感技術(shù)，傳統(tǒng)磁傳感器為了輸出的模擬精度，需要配備ADC或MCU將電壓轉(zhuǎn)換為精度，本產(chǎn)品可以省去這一轉(zhuǎn)換環(huán)節(jié)。

最重要的特性是無(wú)需電源或者接觸便可以跟蹤旋轉(zhuǎn)。在斷電狀態(tài)下可以對(duì)機(jī)械臂的位置信息進(jìn)行記錄，在上電后可以判斷出機(jī)械臂的運(yùn)動(dòng)。



蔡振宇解析，該技術(shù)采用雙磁傳感器架構(gòu)，包括轉(zhuǎn)圈（TURN COUNT）傳感器和角度傳感器。為了保證精確，這兩個(gè)磁傳感器呈90度傾斜排列，從而使磁場(chǎng)能夠正確地進(jìn)入到傳感器范圍內(nèi)，外部磁場(chǎng)可以使傳感器產(chǎn)生微弱的電流，從而被寫(xiě)入寄存器進(jìn)行保存。該產(chǎn)品由ADI去年進(jìn)行全球首發(fā)，是獨(dú)有的技術(shù)。

以人形機(jī)器人為例，傳統(tǒng)方案下人形機(jī)器人斷電后無(wú)法識(shí)別電機(jī)位置，需要重新判斷手臂或腳的位置后才能重啟，也就是復(fù)電后手臂需要旋轉(zhuǎn)一圈才能復(fù)位。而ADI的方案可以實(shí)現(xiàn)斷電狀態(tài)下利用主控單元對(duì)位置信號(hào)進(jìn)行記憶（可以計(jì)46圈的圈數(shù)變化），電機(jī)重新驅(qū)動(dòng)后手臂可以直接從靜止位置復(fù)位。目前該技術(shù)已獲得多家人形、傳統(tǒng)機(jī)器人廠商的關(guān)注。后續(xù)的產(chǎn)品升級(jí)目標(biāo)是使其可運(yùn)用至重型機(jī)器人的上百圈或者上千圈的轉(zhuǎn)動(dòng)需求上。

Voyager4無(wú)線數(shù)據(jù)采集模塊

Voyager4無(wú)線數(shù)據(jù)采集模塊，配置有ADI振動(dòng)監(jiān)測(cè)方案。內(nèi)部集成了主振動(dòng)傳感器ADXL382和副振動(dòng)傳感器 ADXL367兩種不同的振動(dòng)傳感器。其中，ADXL367振動(dòng)傳感器的功耗較低，用以采集初始至稍大幅度振動(dòng)之間的數(shù)據(jù)；當(dāng)振動(dòng)變大以后，就需要用到ADXL380/2振動(dòng)傳感器，這一方面是由于ADXL380振動(dòng)傳感器的振動(dòng)頻率范圍更大可以達(dá)到4K Hz-8K Hz，另一方面可檢測(cè)的振動(dòng)帶寬更寬，可以達(dá)到4至60G左右的振動(dòng)范圍，類似于飛機(jī)加速再剎車的速率。



蔡振宇表示，由于ADXL382振動(dòng)傳感器功耗相對(duì)更大，為了延長(zhǎng)電池壽命，又保持運(yùn)動(dòng)傳感器的靈敏度，該方案集成了ADXL382和ADXL367這兩個(gè)振動(dòng)傳感器。為了實(shí)現(xiàn)無(wú)線數(shù)據(jù)采集，該方案輔助配備了藍(lán)牙SOC MAX32666，振動(dòng)后通過(guò)傳感器將振動(dòng)數(shù)據(jù)傳出。信號(hào)傳出前端來(lái)到AI Edge SOC MAX78000 MCU。ADI基于這個(gè)MCU撰寫(xiě)了AI的數(shù)據(jù)采集算法。通過(guò)算法對(duì)振動(dòng)數(shù)據(jù)進(jìn)行采集和處理，用以判斷電機(jī)狀態(tài)好壞。ADI可提供整套方案的模塊給客戶。

壓力變送器集成芯片及工廠校準(zhǔn)系統(tǒng)

壓力變送器是許多工業(yè)設(shè)備中用于控制工業(yè)過(guò)程和壓力變化的重要元件，可用于測(cè)量壓力、液位、流速、密度等。ADI壓力變送器集成芯片及工廠校準(zhǔn)系統(tǒng)，包含一體化MAX40109集成AFE，以及MAX32675C 集成SOC芯片。MAX32675是一款基于Cortex-M4F、具有強(qiáng)大安全功能的低功耗微控制器，除了具備高性能模擬前端外，內(nèi)部增加了HART模塊，在功耗、Flash等方面也有了進(jìn)一步的提升。

蔡振宇說(shuō)道，由于多晶硅或者單晶硅結(jié)構(gòu)帶來(lái)的壓力，壓力傳感器會(huì)造成一些偏差，因此所有的壓力傳感器出廠前都需要校準(zhǔn)。為了配合芯片的推廣，ADI應(yīng)用工程師做了一個(gè)數(shù)字和模擬的校準(zhǔn)系統(tǒng)。客戶采購(gòu)芯片的同時(shí)可獲得完整的校準(zhǔn)系統(tǒng)，方便客戶在產(chǎn)線上做相應(yīng)的校準(zhǔn)生產(chǎn)，提高客戶產(chǎn)品投放市場(chǎng)的速度。傳統(tǒng)方案需要客戶自行開(kāi)發(fā)校準(zhǔn)系統(tǒng)，而ADI提供一套完整的解決方案。

看好人形機(jī)器人、低空經(jīng)濟(jì)，ADI更注重系統(tǒng)性解決方案

行業(yè)普遍將2025年視為人形機(jī)器人元年，公眾對(duì)人形機(jī)器人產(chǎn)生了一定的認(rèn)知。但是，目前人形機(jī)器人主要以工業(yè)實(shí)驗(yàn)性質(zhì)的場(chǎng)景為主，現(xiàn)有產(chǎn)品的續(xù)航能力、動(dòng)作精度及AI智能化水平還需要持續(xù)迭代。

蔡振宇舉例說(shuō)，以前研發(fā)的工業(yè)機(jī)器人采用固定的動(dòng)作、用力、力矩，技術(shù)已經(jīng)成熟。人形機(jī)器人最困難的就是適應(yīng)多場(chǎng)景的應(yīng)用。例如讓機(jī)器人同時(shí)處理藥片分揀、杯具抓取與搬桌子，在研發(fā)時(shí)很難調(diào)整力矩實(shí)現(xiàn)智能性，這就是落地的挑戰(zhàn)之一。據(jù)透露，針對(duì)人形機(jī)器人，ADI明年將推出新的傳感器產(chǎn)品，相關(guān)概念已在討論中。

在低空經(jīng)濟(jì)方面，ADI的MEMS已廣泛應(yīng)用于無(wú)人機(jī)、無(wú)人機(jī)器人等領(lǐng)域，助力地震救災(zāi)、山林救火、物流運(yùn)輸。例如使用帶滅火功能的無(wú)人機(jī)器人，又如地震后沒(méi)有無(wú)線及照明的情況下，救災(zāi)無(wú)人機(jī)攜帶5G基站懸停協(xié)助救災(zāi)。

隨著工業(yè)領(lǐng)域產(chǎn)品的智能化升級(jí)，ADI致力于提供系統(tǒng)性解決方案，通過(guò)一整套的解決方案，簡(jiǎn)化客戶的設(shè)計(jì)流程，幫客戶的產(chǎn)品實(shí)現(xiàn)更高附加值。