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传感器欲使“洪荒之力”,给汽车/工业/医疗市场搅个遍

时间:11-05 来源:新电子 点击:

制程紧迫,感测速度必须非常快。像是在充气时,就得感测出压力要充到多少位置,或者量测足球做出来是不是够圆,能不能符合相关规定。在各种严密的控制之下,此一机器所做出来的足球,已通过世界足球总会(FIFA)的认证。

图4 Maxim台湾技术应用总监黄大峯表示,PLC厂商,对温度感测器、距离感测及控制有明显需求。

Maxim台湾技术应用总监黄大峯(图4)表示,在工业控制这一部份,Maxim有提供许多IO-Link的感测器节点产品。像是在与Rockwell合作的案例中,是以可程式化逻辑控制器(PLC)为主,因此这类工业控制制造设备需要的感测器,像是温度感测器、距离控制,其是以类比转数位(A-To-D)和数位转类比(D-To-A)讯号转换技术的方式来呈现。

谈到机械手臂在工业应用的感测技术,黄大峯表示,机械手臂是该公司一直很希望能发展的领域,手臂的前端设备虽然不是由Maxim提供,但在后端讯号转换的部分,正是我们的强项。像是在动作侦测的马达感测(Motor Sensor)、马达驱动(Motor Driver)、红外线感测(IR Sensor)等,Maxim都有相关的I/O控制元件,另外,若回到电源管理的部分,Maxim也有相关解决方案。

注入大量资源 汽车感测技术较劲味浓
然而,车用感测器是近年成长比率第二大的市场。随着汽车电动化的趋势,电子零件相较于传统机械零件的采用比例,呈现飞快的成长速度,不过由于汽车技术的门槛颇高,让越来越多厂商,纷纷投入大量资源,用于强化自身汽车电子产品线,像是恩智浦(NXP)、英飞凌(Infineon)、亚德诺(ADI)、瑞萨(Renesas)等。举例而言,亚德诺半导体近期透过收购Vescent Photonics的固态雷射波束转向技术,进一步增强整合光达(LIDAR)系统的性能,以克服目前庞大的机械式产品在可靠性、尺寸和成本等方面的诸多重大缺陷。

摄影机、毫米波雷达(RADAR)和光达等一系列感测器技术,为ADAS系统,提供了前向防撞预警、盲点监测、行人检测和自动驾驶等功能。摄影机主要用于目标识别,而毫米波雷达系统采用射频电磁波测距、光达则采用雷射波束测距。透过扫描式光达系统,可检测道路上或附近的目标,并可覆盖毫米波雷达系统和摄影机的盲点区域。

敏感元件帮大忙 医疗应用走向人本化

成长潜力位居第三的医疗智慧应用,因需求种类多样,应用呈现多元面貌,所采用的感测器也遍及各种技术,像是紫外线感测器、量测心律、血氧的光学感测器、量PH值的湿度感测器、做睡眠侦测的压电感测器等。

工研院日前于美国荣获2016全球百大科技研发奖(R&D Awards)的行动辅助机器(图5),以穿戴式外骨骼机器人的设计,协助伤友重获站立、坐下、平路行走、上下楼梯与斜坡的能力。其中,以人为本的研发理念,是得奖的关键因素之一,而能实现这样的理念,感测机制的建立,功不可没。

图5 行动辅助机器人的避免受伤机制,与感测技术息息相关。

在此一行动辅助机器人的使用中,必须先感测到人的重心往前,判断人有向前走的意图,机器才会行走,一旦在行走中,感测到重心往后或重心太过前倾,也就是可能有跌倒的征兆时,机器便会停止。工研院智慧机械科技中心智慧制造技术组组长罗佐良表示,行动辅助机器人安装了多颗感测器,用以侦测使用者的全身状态,因而能做到如此的判断。

不过由于医学的开发门槛也很高,目前较为主流的应用尚未出现。为使医疗智慧应用有更蓬勃的发展,Maxim日前所推出的hSensor平台,可望缩短工程师用感测器建构客制化电路板的时间。该平台同时也运用韧体原始码,允许设计者装载不同案例的演算法,以适应其特定应用。

此一hSensor平台可用于开发健康、保健及高端健身应用,例如心跳带、心电图计、腕带装置、体温计、可抛弃式温度贴、血氧测量器、智慧体重计、生物识别等。举例来说,工程师可通过单个CR2032电池供电,设计出一种可穿戴贴片,用以持续纪录心电图,其使用寿命是目前方案的两倍,可节省超过50%的电量。

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