2020年9月24日－9月23日至25日，以“智能傳感，賦能美好生活”為主題，納芯微電子攜多款產(chǎn)品應(yīng)用亮相中國(guó)國(guó)際傳感器技術(shù)與應(yīng)用展覽會(huì)（Sensor China 2020），覆蓋可穿戴設(shè)備、醫(yī)療電子、智能家居等領(lǐng)域，從多方面展示了納芯微在傳感器領(lǐng)域的技術(shù)實(shí)力與創(chuàng)新理念，現(xiàn)場(chǎng)多位專(zhuān)家答疑解惑，一起探討當(dāng)下傳感器發(fā)展新趨勢(shì)。
圖1：納芯微攜多款產(chǎn)品及應(yīng)用方案亮相SENSOR CHINA 2020
作為萬(wàn)物互聯(lián)的入口，傳感器的重要性日益增加，且應(yīng)用范圍、市場(chǎng)規(guī)模也不斷加大。隨著物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用的普及，傳感器系統(tǒng)正朝著微型化、智能化、多功能化和網(wǎng)絡(luò)化的方向發(fā)展。因此，傳感器一直是納芯微的重點(diǎn)方向。納芯微先后推出了可應(yīng)用于工業(yè)、汽車(chē)、消費(fèi)電子等領(lǐng)域的多款壓力和溫度傳感器產(chǎn)品，性能指標(biāo)皆達(dá)到業(yè)內(nèi)領(lǐng)先水平，并建立了良好的市場(chǎng)口碑。除此之外，納芯微還有非常豐富的傳感器信號(hào)調(diào)理芯片產(chǎn)品組合，覆蓋壓力、磁、電流傳感器、MEMS麥克風(fēng)、PIR紅外熱釋電傳感器、紅外熱電堆傳感器等多種產(chǎn)品。
高精度溫度傳感器NST1001
滿(mǎn)足可穿戴設(shè)備市場(chǎng)的體溫監(jiān)測(cè)應(yīng)用需求
NST1001是一款高精度雙引腳溫度傳感器，具有脈沖計(jì)數(shù)型數(shù)字輸出以及在寬溫度范圍內(nèi)高精度的特性，可直接與MCU連接使用，保障測(cè)量精度的同時(shí)降低開(kāi)銷(xiāo)，應(yīng)用領(lǐng)域包括工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)、數(shù)字輸出溫度探針、 白色家電等。
圖2：基于NST1001溫度傳感器的接觸式測(cè)溫手表
NST1001提供了從±0.1℃到±0.5℃的寬范圍精度并擁有出色的低功耗特性，滿(mǎn)足可穿戴設(shè)備延長(zhǎng)電池壽命的需求，具有脈沖輸出或標(biāo)準(zhǔn) I2C 接口，并且封裝尺寸小至1.6x0.8mm或3x3mm，可幫助客戶(hù)開(kāi)發(fā)測(cè)溫手表、測(cè)溫手環(huán)、體溫測(cè)量貼片等應(yīng)用。
高集成、低功耗信號(hào)調(diào)理芯片NSA2300
自帶基準(zhǔn)的特性可使額溫槍達(dá)到醫(yī)用精度
NSA2300是一顆專(zhuān)為橋式傳感器提供的高集成、低功耗、高精度的傳感器信號(hào)采集、放大和校準(zhǔn)的傳感器接口芯片，可以用于壓力傳感器調(diào)理，磁傳感器調(diào)理，各類(lèi)應(yīng)變式傳感器接口等。NSA2300可為傳感器提供片上傳感器補(bǔ)償，包括零點(diǎn)漂移及其溫度補(bǔ)償，靈敏度及其溫度補(bǔ)償以及非線性補(bǔ)償。
圖3：基于NSA2300調(diào)理芯片的非接觸式測(cè)溫方案
NSA2300芯片集成雙通道24位高精度ADC，等效溫度噪聲小于0.03℃，主ADC通道為差分輸入，無(wú)偏置電壓引起的問(wèn)題。其信號(hào)鏈提供系統(tǒng)級(jí)斬波，偏置誤差達(dá)到1μV級(jí)別，基準(zhǔn)電壓可配置為1.8V，兼容低電壓供電（電源電壓可小于3V），滿(mǎn)足電池供電應(yīng)用工況。此外，NSA2300高集成模擬前端可簡(jiǎn)化客戶(hù)系統(tǒng)設(shè)計(jì)。
液位傳感器NSPGD1
滿(mǎn)足不同家電液位高度測(cè)量需求，使家電更智能
NSPGD1是納芯微針對(duì)家電市場(chǎng)推出的一款校準(zhǔn)過(guò)的表壓傳感器。產(chǎn)品采用高性能信號(hào)調(diào)理芯片對(duì)MEMS壓阻芯體輸出進(jìn)行溫度和壓力的校準(zhǔn)和補(bǔ)償，保證性能和可靠性的同時(shí)對(duì)封裝進(jìn)行了集成，易于使用。其典型應(yīng)用領(lǐng)域包括洗衣機(jī)、洗碗機(jī)、咖啡機(jī)、凈水器等家電上用于液位高度精確測(cè)量。NSPGD1可根據(jù)不同客戶(hù)需求定制不同量程范圍傳感器，滿(mǎn)足洗衣機(jī)、咖啡機(jī)、洗碗機(jī)等不同家電液位高度測(cè)量需求。
圖4：基于NSPGD1的洗衣機(jī)液位測(cè)量演示
從具體參數(shù)來(lái)看，在6kPa量程，NSPGD1全量程精度偏差實(shí)測(cè)結(jié)果在2毫米以?xún)?nèi)，機(jī)械式傳感器在中間水位可以做到5毫米左右測(cè)量誤差，而高、低水位測(cè)量誤差會(huì)加大，大約在15毫米左右。與同類(lèi)MEMS氣壓式水位傳感器芯片相比，納芯微NSPGD1實(shí)測(cè)全溫區(qū)精度也顯著優(yōu)于美國(guó)、日本等同類(lèi)公司產(chǎn)品。
高集成熱釋電紅外傳感器控制芯片NSA3182
具備高性?xún)r(jià)比、低功耗特性，在智能照明和安防場(chǎng)合更易實(shí)現(xiàn)
NSA3182是一顆高度集成的用于熱釋電紅外傳感器（PIR）的控制芯片，集成了熱釋電被動(dòng)紅外移動(dòng)探測(cè)的所有必需組件，模擬前端可以直接與模擬型PIR探測(cè)器使用電容連接。芯片內(nèi)置高壓LDO，外圍電路簡(jiǎn)單，性?xún)r(jià)比高，功耗較低且易于實(shí)現(xiàn)，廣泛應(yīng)用于智能照明和安防等場(chǎng)合。
圖5：基于NSA3182的PIR人體感應(yīng)燈
NSA3182內(nèi)置了高精度模數(shù)轉(zhuǎn)換器，可將探測(cè)器信號(hào)轉(zhuǎn)化成數(shù)字信號(hào)，移動(dòng)檢測(cè)單元可以針對(duì)移動(dòng)熱源進(jìn)行算法甄別，提高系統(tǒng)抗干擾性，支持繼電器輸出。傳感器靈敏度閾值和報(bào)警維持時(shí)間可通過(guò)外部電阻調(diào)節(jié)，共有16檔開(kāi)關(guān)。
無(wú)磁芯電路傳感器芯片NSA5312
無(wú)磁性元器件下仍可進(jìn)行隔離電流采樣，適用于智能墻插和智能PDU等
納芯微基于NSA5312的無(wú)磁芯電路傳感器是利用隧道磁阻（TMR）原理實(shí)現(xiàn)的電流傳感器，可以在沒(méi)有任何磁性元器件的條件下對(duì)PCB內(nèi)層的走的電流進(jìn)行隔離電流采樣。適用于體積和PCB面積有限的情景中，例如智能墻插和智能PDU等。
圖6：基于NSA5312的無(wú)磁電路板級(jí)電流測(cè)量方案
在上圖中，NSA5312的作用是對(duì)TMR的傳感器進(jìn)行驅(qū)動(dòng)和接口，將原始的mV的信號(hào)進(jìn)行放大和校準(zhǔn)。在做粗略標(biāo)定的情況下，可達(dá)到1%以?xún)?nèi)的精度。另外，圖示中是使用差分的方式來(lái)進(jìn)行電流采樣，對(duì)外部磁場(chǎng)有很強(qiáng)抑制作用，并且利用PCB的FR4材料來(lái)進(jìn)行內(nèi)外層之間的隔離，大大減小了系統(tǒng)的絕緣要求和體積。
基于以上產(chǎn)品系列的應(yīng)用解決方案體現(xiàn)了納芯微通過(guò)技術(shù)創(chuàng)新為廣大客戶(hù)提供高質(zhì)量、高性?xún)r(jià)比解決方案的經(jīng)營(yíng)理念。未來(lái)，納芯微將聚焦核心技術(shù)方向，繼續(xù)深耕工業(yè)、汽車(chē)和消費(fèi)電子三大市場(chǎng)，快速擴(kuò)展和豐富產(chǎn)品品類(lèi)，以?xún)?yōu)質(zhì)國(guó)產(chǎn)替代助力客戶(hù)實(shí)現(xiàn)產(chǎn)業(yè)升級(jí)。