作者：王金山

    说起传感器,没有人陌生,这是因为从航天技术到日常的家用电器的许许多多设备中都存在各式各样的传感器。但是,也可能是由于其只是设备的一个小小部分的原因,似乎也没有多少人对其有过较多的重视。不过,这种现象似乎在改变！在刚刚举行的第十二届国际集成电路研讨会暨展览会上,几场有关数字传感器的研讨会每场都吸引了众多的听众,忽然间,发现小小传感器IC正在不断地改变着大家的日常生活。

    展览会上,来自飞思卡尔和台湾的富晶公司都展示了门类齐全的数字传感器IC产品。涉及范围从传统的温度、压力等到高端的应力和重力等矢量传感器IC。

    富晶公司的FSC系列数字传感器IC的最大特点就是实现了较高的集成度,即将模拟工艺和数字工艺整合在了一起。也许对于像TI和三星这些具有自己的制造厂的大公司来讲不算太大困难,但对于富晶公司这类无晶公司来说,是极为不易的。在其数字传感器IC中,集成了高性能的模拟放大器、电源管理功能、多路复用功能、微处理器、显示驱动器以及高分辨率的数模转换器。其数模转换器达到了16位。这就为高精度的各种测试仪器提供了保证。这些仪器涵盖了从传统的电量测量仪器,到正在快速步入家庭的医疗仪器。

    提及模数混合工艺所带来的好处,富晶公司的技术副总监李楠辉指出：“我们采用混合工艺花费如此多的时间已经得到了回报。由于采用了混合工艺,不仅将工程师的设计复杂度降低了许多,减小了体积,关键是使很多性能指标得到了较大的提升,比如将放大器的输入噪声降低了许多,而放大器和模数转换器工艺的同质性也大大降低了随机不稳定噪声。已经将模数转换器的稳定变换位数达到14位。所有这些都使得基于富晶公司传感器IC的产品有了一个量级上的提升。”

    目前,已经有多家来自中国、韩国和台湾地区的公司利用富晶公司的IC设计出了许多产品。除了各类电量测试仪器外,家用的袖珍型医疗仪器也非常抢眼。比如,利用该公司的数字传感器IC设计的血糖笔,可以随时随地实时检测血糖指标,测试在几秒钟内即可完成。而基于该公司IC的数字体温计,使用起来更是方便,只需一两秒钟即可获取可靠的体温数据。数据稳定显示并锁存。而红外体温测试笔使用起来更是小巧灵便。

                    图1：富晶公司数字传感器解决方案

                 图2：富晶公司的FS98O系列数字传感器获得广泛应用

    另外,考虑到环境的变化和影响,这些芯片中还设置了用户自校准功能,即设置了存储器,当设备使用一定时间后,用户可以根据情况来自写存储器实现现场校准。对于数字传感器IC发展的趋势,李楠辉说：“数字传感器IC正在向集成度更高的方向迈进,目前已有尝试将一些传感器直接集成到IC中去,届时传感器的使用将会更加方便。”

    在展览会上,飞思卡尔公司的传感器系列产品也令人注目。与富晶公司将重点放在数字传感器IC上不一样,飞思卡尔则凸显其传感部分的优势。该公司的传感器IC涉及的领域极广。展览会上的演示的几款重力加速度传感器就颇令现场观众大为赞叹。

    这几款芯片型号分别为MMA7230Q、MMA7230Q、MMA7230Q以及MMA7230Q,是典型的3维矢量传感器。这几款均具有较高的信噪比和高达800mv/g的灵敏度,还具有z轴的自检测功能。可用于包括运动、振动、冲击、倾斜和定位导航等各种应用。

    出了常规应用外,该公司的传感器可以为生活中增加许多乐趣。比如飞思卡尔公司自己的眩光设计。利用该公司的数字传感器,可以营造车内等小环境中的温馨环境。在手机里应用这些传感器,就可以省去许多的烦人的按键动作,而直接由自己所喜好的极为简单方式来控制。如果实现在各种高档玩具里,也必将带来令人惊奇的效果。

    (来源:电子工程专辑)