Sensor Shenzhen火熱進(jìn)行中，ADI不僅秀出多款創(chuàng)新傳感解決方案，現(xiàn)場(chǎng)也有多位ADI專家?guī)?lái)了極具洞察力的演講，深入剖析了傳感技術(shù)在機(jī)器人、工業(yè)自動(dòng)化和低空經(jīng)濟(jì)等熱門領(lǐng)域的最新進(jìn)展，并對(duì)未來(lái)的技術(shù)演進(jìn)和行業(yè)趨勢(shì)進(jìn)行了專業(yè)解讀。

ADI傳感技術(shù)與生態(tài)鏈全面賦能機(jī)器人產(chǎn)業(yè)

機(jī)器人產(chǎn)業(yè)正迎來(lái)高速發(fā)展期，對(duì)環(huán)境感知、運(yùn)動(dòng)控制和人機(jī)交互提出了更高的要求。ADI公司中國(guó)區(qū)產(chǎn)品市場(chǎng)經(jīng)理張一峰在展會(huì)上全面展示了ADI在機(jī)器人領(lǐng)域的傳感技術(shù)和解決方案，并分享了對(duì)未來(lái)機(jī)器人發(fā)展趨勢(shì)的展望。

在機(jī)器人應(yīng)用中，多圈編碼器對(duì)于實(shí)現(xiàn)精確的角度測(cè)量和位置反饋至關(guān)重要，特別是在機(jī)械臂的關(guān)節(jié)控制中。對(duì)此，張一峰介紹了ADI新型的單芯片多圈和角度位置傳感器ADMT4000，其特點(diǎn)在于斷電后能夠保持位置信息，無(wú)需重新校零，簡(jiǎn)化了系統(tǒng)設(shè)計(jì)。此外還有高性能的視覺(jué)模塊，結(jié)合圖像信號(hào)處理器，能夠?qū)崿F(xiàn)快速、準(zhǔn)確的物體識(shí)別和環(huán)境感知。

對(duì)于機(jī)器人的運(yùn)動(dòng)控制，張一峰分享了ADI能夠提供包括高精度慣性傳感器和力傳感器在內(nèi)的多種解決方案，他表示精確的力反饋對(duì)于實(shí)現(xiàn)安全、高效的人機(jī)協(xié)作至關(guān)重要。同時(shí)，ADI還關(guān)注機(jī)器人的電源管理，推出了包括電源管理IC和電池管理系統(tǒng)在內(nèi)的全套解決方案，以確保機(jī)器人能夠長(zhǎng)時(shí)間穩(wěn)定運(yùn)行。在接口方面，ADI提供了包括工業(yè)以太網(wǎng)、GMSL高速串行接口等多種選擇，以滿足機(jī)器人與外部設(shè)備進(jìn)行高速數(shù)據(jù)傳輸?shù)男枨蟆?/p>

重塑壓力傳感器制造工藝

在工業(yè)領(lǐng)域，對(duì)生產(chǎn)效率和產(chǎn)品質(zhì)量的極致追求推動(dòng)了對(duì)高性能傳感器的需求。ADI工業(yè)自動(dòng)化行業(yè)市場(chǎng)經(jīng)理祝臻在演講中重點(diǎn)介紹了壓力傳感器芯片MAX40109，并深入解析了其獨(dú)特的技術(shù)優(yōu)勢(shì)。

傳統(tǒng)的壓力傳感器在進(jìn)行信號(hào)采集后，通常通過(guò)數(shù)字運(yùn)算來(lái)消除offset。然而，當(dāng)offset過(guò)大時(shí)，經(jīng)過(guò)PGA放大后容易導(dǎo)致信號(hào)飽和溢出。針對(duì)這一問(wèn)題，祝臻表示ADI的這款壓力傳感器采用了創(chuàng)新的offset消除方案，該方案在PGA之前，利用一個(gè)DAC直接對(duì)offset進(jìn)行補(bǔ)償，從而避免了信號(hào)在放大過(guò)程中飽和的問(wèn)題，使得PGA可以采用更高的增益，提升了微弱信號(hào)的檢測(cè)能力。

祝臻舉例了不同分辨率的ADC在壓力傳感器中的應(yīng)用，他提到目前一些廠商采用了24位的ADC以追求更高的理論精度，但ADI的新型傳感器選卻擇了16位的SAR ADC的原因。因?yàn)樵趯?shí)際應(yīng)用中，最終的精度還取決于國(guó)標(biāo)的測(cè)試結(jié)果，ADI采用16位ADC的優(yōu)勢(shì)在于可以實(shí)現(xiàn)更高的采樣率，從而減少數(shù)據(jù)丟失，這對(duì)于需要快速響應(yīng)的應(yīng)用至關(guān)重要。

此外，MAX40109還具備極高的offset容忍度，這大大放寬了下游廠商在生產(chǎn)過(guò)程中的合規(guī)范圍。在通訊方面，該芯片支持模擬電壓/電流輸出以及I2C數(shù)字通訊接口，方便客戶根據(jù)不同的應(yīng)用場(chǎng)景進(jìn)行選擇。為了保證數(shù)據(jù)的可靠性，該芯片采用了MTP，具有高可靠性和高擦寫(xiě)次數(shù)（最高可達(dá)40次），能夠滿足工業(yè)現(xiàn)場(chǎng)的調(diào)校和生產(chǎn)需求。

ADI信號(hào)鏈技術(shù)構(gòu)建傳感應(yīng)用的橋梁

ADI中國(guó)區(qū)工業(yè)市場(chǎng)總監(jiān)蔡振宇深入淺出地闡述了信號(hào)鏈在連接物理世界和數(shù)字世界中的關(guān)鍵作用，并介紹了ADI針對(duì)各種傳感器應(yīng)用場(chǎng)景提供的全面解決方案。

他將ADI的信號(hào)鏈解決方案劃分為測(cè)量與保護(hù)、驅(qū)動(dòng)與控制兩大方向，并逐一解析了信號(hào)鏈中各個(gè)關(guān)鍵環(huán)節(jié)所需的核心器件，包括傳感器信號(hào)調(diào)理所需的放大器、多路復(fù)用器、模數(shù)轉(zhuǎn)換器、以及將數(shù)字信號(hào)轉(zhuǎn)化為模擬信號(hào)以驅(qū)動(dòng)執(zhí)行器的數(shù)模轉(zhuǎn)換器和運(yùn)算放大器等。

針對(duì)不同的傳感器應(yīng)用場(chǎng)景，蔡振宇進(jìn)一步細(xì)化了ADI的精密信號(hào)鏈解決方案。他將應(yīng)用劃分為精密高帶寬測(cè)量、精密窄帶寬測(cè)量、中等精度中等帶寬測(cè)量以及新興的高壓精密測(cè)量和低功耗精密測(cè)量等多個(gè)類別，并針對(duì)每個(gè)類別對(duì)信號(hào)鏈的選型提出了專業(yè)的建議。例如，在汽車電子的硬件在環(huán)測(cè)試中，由于需要模擬實(shí)時(shí)的汽車工況，對(duì)信號(hào)鏈的響應(yīng)速度要求極高，因此需要選擇帶寬更高的放大器和ADC。而在半導(dǎo)體測(cè)試設(shè)備或電池化成等應(yīng)用中，對(duì)測(cè)量精度要求極高，則需要選擇高精度的ADC。

ADI不僅提供全面的信號(hào)鏈元器件，更致力于為客戶提供完整的系統(tǒng)級(jí)解決方案和設(shè)計(jì)支持，其中包括LTSpice仿真軟件在內(nèi)的多種設(shè)計(jì)工具，并建立了完善的參考設(shè)計(jì)庫(kù)，幫助客戶快速選擇和優(yōu)化信號(hào)鏈方案，加速產(chǎn)品開(kāi)發(fā)過(guò)程。對(duì)此，蔡振宇表示ADI的愿景是幫助客戶根據(jù)其具體的傳感器類型和應(yīng)用需求，構(gòu)建最優(yōu)化的信號(hào)鏈，從而實(shí)現(xiàn)更高性能、更低功耗和更可靠的系統(tǒng)。

低空經(jīng)濟(jì)的安全基石

隨著低空空域的開(kāi)放，無(wú)人機(jī)等飛行器在物流、安防、測(cè)繪等領(lǐng)域的應(yīng)用呈現(xiàn)爆發(fā)式增長(zhǎng)。ADI亞太區(qū)MEMS產(chǎn)品線總監(jiān)趙延輝在演講中強(qiáng)調(diào)，在低空經(jīng)濟(jì)的蓬勃發(fā)展中，每一個(gè)傳感器都扮演著“隱形英雄”的角色，而高性能慣性傳感器（IMU）更是保障飛行安全的關(guān)鍵。

在GNSS（如GPS、北斗）等衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)易受遮擋或干擾的環(huán)境下，尤其是在基礎(chǔ)設(shè)施不完善的區(qū)域，單機(jī)智能成為保障飛行安全的核心。相較于依賴外部信號(hào)的導(dǎo)航系統(tǒng)，慣性傳感器依靠自身內(nèi)部的陀螺儀和加速度計(jì)等元件進(jìn)行姿態(tài)、速度和位置的自主感知，其更新速率可達(dá)數(shù)百甚至數(shù)千赫茲，遠(yuǎn)高于民用GPS或北斗的更新頻率（通常僅為幾到幾十赫茲）。這種高更新速率對(duì)于高速飛行的無(wú)人機(jī)至關(guān)重要，能夠避免因感知延遲而導(dǎo)致的安全隱患。

然而，慣性傳感器存在長(zhǎng)期精度漂移的固有缺陷，誤差會(huì)隨著時(shí)間的累積而增大。因此，IMU的等級(jí)直接決定了其精度和成本。更高等級(jí)的IMU擁有更低的噪聲和更高的穩(wěn)定性，能夠提供更精確的導(dǎo)航信息。針對(duì)這一問(wèn)題，趙延輝強(qiáng)調(diào)傳感器融合的重要性，即將IMU數(shù)據(jù)與GNSS、激光雷達(dá)、視覺(jué)傳感器等其他傳感器的數(shù)據(jù)進(jìn)行融合，利用各自的優(yōu)勢(shì)進(jìn)行互補(bǔ)，從而提高整體的定位和導(dǎo)航精度。但專家同時(shí)強(qiáng)調(diào)，傳感器融合并非簡(jiǎn)單的堆疊，而是需要智能的算法根據(jù)不同場(chǎng)景分配權(quán)重，并確保原始傳感器數(shù)據(jù)的質(zhì)量，才能真正提升系統(tǒng)的可靠性。

此外，在針對(duì)無(wú)人機(jī)應(yīng)用的特殊需求時(shí)，趙延輝分享了一些傳感器選型時(shí)需要考慮的關(guān)鍵因素，例如對(duì)于需要長(zhǎng)期在戶外運(yùn)行的無(wú)人機(jī)，傳感器的長(zhǎng)期穩(wěn)定性至關(guān)重要；在飛行過(guò)程中，旋翼產(chǎn)生的強(qiáng)烈震動(dòng)會(huì)對(duì)傳感器的性能產(chǎn)生影響，因此抗震動(dòng)能力也是重要的考量因素；不排除無(wú)人機(jī)可能需要在各種極端溫度環(huán)境下工作，因此傳感器必須具備寬溫工作范圍。同時(shí)，趙延輝認(rèn)為未來(lái)低空飛行器將更加注重預(yù)見(jiàn)性維護(hù)。通過(guò)預(yù)裝高精度的傳感器，可以實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)關(guān)鍵部件的健康狀態(tài)，預(yù)測(cè)潛在的故障，從而在問(wèn)題發(fā)生前進(jìn)行干預(yù)，極大地提升了飛行的安全性。