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)場也有多位ADI專家?guī)砹藰O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)自動化和低空經(jīng)濟(jì)等熱門領(lǐng)域的最新進(jìn)展，并對未來的技術(shù)演進(jìn)和行業(yè)趨勢進(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)正迎來高速發(fā)展期，對環(huán)境感知、運(yùn)動控制和人機(jī)交互提出了更高的要求。ADI公司中國區(qū)產(chǎn)品市場經(jīng)理張一峰在展會上全面展示了ADI在機(jī)器人領(lǐng)域的傳感技術(shù)和解決方案，并分享了對未來機(jī)器人發(fā)展趨勢的展望。

在機(jī)器人應(yīng)用中，多圈編碼器對于實(shí)現(xiàn)精確的角度測量和位置反饋至關(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，無需重新校零，簡化了系統(tǒng)設(shè)計(jì)。此外還有高性能的視覺模塊，結(jié)合圖像信號處理器，能夠?qū)崿F(xiàn)快速、準(zhǔn)確的物體識別和環(huán)境感知。

對于機(jī)器人的運(yùn)動控制，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，對生產(chǎn)效率和產(chǎn)品質(zhì)量的極致追求推動了對高性能傳感器的需求。ADI工業(yè)自動化行業(yè)市場經(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。

傳統(tǒng)的壓力傳感器在進(jìn)行信號采集后，通常通過數(shù)字運(yùn)算來消除offset。然而，當(dāng)offset過大時(shí)，經(jīng)過PGA放大后容易導(dǎo)致信號飽和溢出。針對這一問題，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offset進(jìn)行補(bǔ)償，從而避免了信號在放大過程中飽和的問題，使得PGA可以采用更高的增益，提升了微弱信號的檢測能力。

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標(biāo)的測試結(jié)果，ADI采用16位ADC的優(yōu)勢在于可以實(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次數(shù)（最高可達(dá)40次），能夠滿足工業(yè)現(xiàn)場的調(diào)校和生產(chǎn)需求。

ADI信號鏈技術(shù)構(gòu)建傳感應(yīng)用的橋梁

ADI中國區(qū)工業(yè)市場總監(jiān)蔡振宇深入淺出地闡述了信號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針對各種傳感器應(yīng)用場景提供的全面解決方案。

他將ADI的信號鏈解決方案劃分為測量與保護(hù)、驅(qū)動與控制兩大方向，并逐一解析了信號鏈中各個(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)字信號轉(zhuǎn)化為模擬信號以驅(qū)動執(zhí)行器的數(shù)模轉(zhuǎn)換器和運(yùn)算放大器等。

針對不同的傳感器應(yīng)用場景，蔡振宇進(jìn)一步細(xì)化了ADI的精密信號鏈解決方案。他將應(yīng)用劃分為精密高帶寬測量、精密窄帶寬測量、中等精度中等帶寬測量以及新興的高壓精密測量和低功耗精密測量等多個(gè)類別，并針對每個(gè)類別對信號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)測試中，由于需要模擬實(shí)時(shí)的汽車工況，對信號鏈的響應(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)體測試設(shè)備或電池化成等應(yīng)用中，對測量精度要求極高，則需要選擇高精度的ADC。

ADI不僅提供全面的信號鏈元器件，更致力于為客戶提供完整的系統(tǒng)級解決方案和設(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，幫助客戶快速選擇和優(yōu)化信號鏈方案，加速產(chǎn)品開發(fā)過程。對此，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

隨著低空空域的開放，無人機(jī)等飛行器在物流、安防、測繪等領(lǐng)域的應(yīng)用呈現(xiàn)爆發(fā)式增長。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）。這種高更新速率對于高速飛行的無人機(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，慣性傳感器存在長期精度漂移的固有缺陷，誤差會隨著時(shí)間的累積而增大。因此，IMU的等級直接決定了其精度和成本。更高等級的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。針對這一問題，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)，傳感器融合并非簡單的堆疊，而是需要智能的算法根據(jù)不同場景分配權(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，在針對無人機(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，例如對于需要長期在戶外運(yùn)行的無人機(jī)，傳感器的長期穩(wěn)定性至關(guān)重要；在飛行過程中，旋翼產(chǎn)生的強(qiáng)烈震動會對傳感器的性能產(chǎn)生影響，因此抗震動能力也是重要的考量因素；不排除無人機(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)為未來低空飛行器將更加注重預(yù)見性維護(hù)。通過預(yù)裝高精度的傳感器，可以實(shí)時(shí)監(jiān)測關(guān)鍵部件的健康狀態(tài)，預(yù)測潛在的故障，從而在問題發(fā)生前進(jìn)行干預(yù)，極大地提升了飛行的安全性。