電感數位轉換器 德州儀器 MEMS 電感感測

叫陣傳統感測器陣營 TI開創電感感測技術新頁

2013-10-28
德州儀器(TI)搶先發表電感感測方案,將顛覆感測器市場。跳脫現有的電容、光學(Optical)、壓力、超音波(Ultrasonic)及微機電系統(MEMS)等感測器架構,德州儀器率先利用印刷電路板(PCB)布線技術,加上創新電感數位轉換器(LDC),實現具更高解析度及可靠性的電感感測方案,可望在嚴格要求感測精確度及低系統成本的應用領域快速崛起,瓜分傳統感測器市占。
德州儀器感應器訊號路徑產品線經理Jon Baldwin提到,在觸控應用領域,電容式感測已成主流,具量產規模效益,故TI的電感感測技術將不會以觸控為主要目標市場。
德州儀器感應器訊號路徑產品線經理Jon Baldwin表示,目前各種感測技術都存在一些缺點,使系統業者難以達成產品性能、穩定性與成本的平衡點;相較之下,創新電感感測方案可透過導電線圈、彈簧,甚至簡單的PCB布線方式,搭配電感數位感測器測量金屬或導體目標的位置、動態及組成成分,可在更低成本的前提下,達成高解析度、可靠且靈活的系統設計。

據悉,現有感測器因解析度、穩定性和環境適應力的差異,大致區分為一般消費性應用與精密應用兩類型;其中,歐姆(OHMIC)開關,以及在觸控面板上大量導入的電容式感測即為消費性應用中的代表性技術,至於高階光學與超音波感測則主打工業或醫療等級的精密應用。

Baldwin認為,隨著電感感測技術問世,此應用分水嶺將被打破,無論是消費性電子和工業級設備開發商,都能採用電感數位轉換器開發兼具效能、可靠度與經濟效益的新產品,進而牽動感測器應用版圖挪移與市占消長。舉例來說,以往僅高成本的光學感應可支援1公尺以上測量距離,提供高溫環境下的感測解決方案,但現在成本更親民的電感感測也能做到,可延長感應導體與電感數位轉換器之間的距離,並維持媲美光學方案的解析度,讓操作人員避開危險環境。

值得注意的是,電感感測的解析度臻至1微米,可實現非常精確定位的馬達轉速控制,善用每一分能源;同時,亦可藉由感應線圈設計,同步測出待測物的X、Y及Z軸位移變化,在某種程度上將取代MEMS加速度計與陀螺儀的功能,為系統廠帶來不一樣的設計思維與應用創意。

Baldwin透露,目前已有多家系統業者投入布局電感感測產品,應用領域涵蓋汽車、白色家電、行動裝置、心電圖(ECG)和高速馬達/齒輪控制器等,甚至有廠商利用其解析度達紙張厚度(100微米)百分之一的特色,提供快速點鈔或印表機紙張不足的警示功能,足見電感感測具有巨大發展潛力。

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