面向高精度、高性能工业设备的加速度传感器

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村田制作所以陶瓷技术为核心,充分利用MEMS、工艺技术和磁阻元件等,研究传感功能,开发多功能、高可靠性的设备、模块以及系统。多样的传感器产品阵容满足了汽车、工业设备、可穿戴设备、医疗保健等各种用途的传感需求。

工业设备与汽车行业同属于对元器件可靠性及性能有着特殊要求的领域。村田制作所用于汽车行业应用中的低G值加速度传感器是全球市场领导者,其加速度传感器产品也应用在安全关键型的工业应用中,产品范围包括了各种性能模拟和数字加速度传感器。

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1 面向高精度、高性能工业设备的应用方案

村田的加速度传感器用于工业设备,包括电子设备和各类高科技专业化工具。不仅针对独立系统中的测量设备,还被用于提升各类机械、车辆的性能和安全性。应用方案十分广泛:

其中,工业承重设备如何补偿称重角是一个典型的工业应用案例。

应用实例

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当重力加速度与称重设备检测方向不在同一轴上时,称重读数就会产生误差。

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使用陀螺仪加速度传感器一体型,可以帮助准确地测量检测设备与重力行程的夹角,从而帮助补偿并获得准确的测重数据。

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这类工业应用中,除了对灵敏度等性能有很高要求之外,还需要加速度传感器具有很稳定和广泛的应用温度范围,以及非常强的抗震性能。

用于工业应用的村田加速度传感器,比如SCC2x00系列陀螺仪/加速度传感器,工作温度范围达到-40~+125℃,长期在案例中这类工作场景和不同温度下使用,仍能够具有稳定的偏置特性。

2 相关系列的产品信息

右图:SCC2x00系列陀螺仪/加速度传感器

左图:SCA3300系列加速度传感器

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SCC2x00系列陀螺仪/加速度传感器 

X轴或Z轴陀螺仪与3轴加速度传感器一体型

  • 测定范围在±125°/s或是±300°/s的1轴 (X或Z轴)陀螺仪

  • 测定范围在±2g或±6g的3轴加速度传感器

  • 先进的自我检测功能

  • SPI数字接口

  • 根据SPI,用户可选择低通滤波器

  • 工作温度: -40~+125℃

  • 电源电压: 3.0~3.6V

  • 尺寸: 12。1×15。0×4。35 mm (宽×长×高)

  • 产品平台符合AEC-Q100标准、ISO26262标准

  • 也可单独使用陀螺仪

特点

  • 3个感应轴方向都可以测定加速度、角速度的完整产品平台。新导入的Z轴陀螺仪,可以在一个PCB板上实现6个自由度的解决方案。

  • 稳定的偏置特性、低噪音、高耐振动性

  • 在需要高精度、高可靠性的领域,可以表现出高可靠性与性能

应用:SCC2000系列可应用于在严苛环境条件下追求高稳定性的领域。通常可用于以下领域。

  • 严苛环境条件下的惯性测量单元 (IMU)

  • 平台稳定性及控制

  • 机械控制系统

  • 电子车身稳定控制系统(ESC)

  • 坡道启动辅助 (HSA)

  • 翻滚传感器 (ROV)

  • 导航系统

  • 防翻滚稳定性控制系统 (ARC)

SCA3300系列加速度传感器

数字型3轴加速度传感器:成熟的技术带来性能的显著提升。

  • 尺寸: 7。6×8。6×3。3mm (宽×长×高)

  • 测量范围可选择1.5g, 3.0g, 6.0g

  • 内置自我诊断功能

  • 优异的零偏稳定性,极低的噪声,良好的抗振动特性

  • SPI数字接口

  • 优越的机械阻尼特性

  • 使用温度范围:-40~125℃

  • 消耗电流1mA(供给电源:3.0~3.6V时)

  • 成熟的静电容量3D-MEMS技术

特点

  • 优异的零偏稳定性,噪声低,线性度好

  • 坚固的MEMS设计使在严酷环境下也能实现高性能

  • 即使是在振动状态下,也能进行高精度输出

  • 优越的耐冲击性

应用:SCA3300-D01适合用于严酷环境下要求高稳定性的设备。

  • 水平仪

  • 角度测量控制装置 

  • 倾斜补偿

  • 严酷环境下使用的惯性测量装置

  • 运动分析/控制

  • 导航系统

村田加速度传感器以本公司专有的3D MEMS技术为基础,为要求最为严格的应用领域提供了一系列优异的产品特色。传感元件和测量专用集成电路(ASIC)组装在一款双列直插封装或双列扁平引脚塑料封装内,引脚型式适用于表面贴装和回流焊接。

此系列产品采用硅胶提供环境保护,可在潮湿环境和温度周期性变化条件下提供优良的性能和可靠性。此外,具有过阻尼频率响应的耐用传感元件设计使得产品在严酷和振动环境下也能实现优异的性能。

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