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[導讀]2021年已到,TDK於1月8日宣佈了3個最新的MEMS產品,為其2021年規劃出宏圖,21ic中國電子網受邀參加此次發佈會。

MEMS(微機電系統)行業發展迅猛,數據顯示,2016-2019年我國MEMS行業市場規模穩步增長,2021年我國MEMS行業市場規模將達810億元。MEMS覆蓋消費電子、汽車電子、醫療電子、工業電子、光通信等各種領域,這種背景下也為產品提出了新的要求。

TDK自2017年收購InvenSense(英美盛)這一分水嶺後,標誌着這家公司成為了MEMS的新進“玩家”。此前,TDK預計傳感器產品的複合年增長率(GAGR)將達35%TDK的相關產品包括加速度計、陀螺儀、磁力計、壓力傳感器、MEMS麥克風及測距和指紋生物識別的超聲波傳感器。

2021年已到,TDK18日宣佈了3個最新的MEMS產品,為其2021年規劃出宏圖,21ic中國電子網受邀參加此次發佈會。

1、基於MEMSCO傳感器TCE-11101

CO₂是許多監測系統和場景必須的指標”。

根據TDK的介紹,室內外的氣體傳感是現在行業需要緊急部署的剛需,這是因為空氣質量是現在這個時代頭號公共健康問題,也是監測的重點。

CO₂是引發全球變暖的罪魁禍首,數據顯示一個人在14x10英尺的房間裏就能在3小時內增加400ppm的CO₂。

另外,無論在工業、汽車、環境、食物監測中,除了CO、甲醛、甲烷、VOCs(揮發性有機物)、Nox(氮氧化合物)、乙醇以外,CO₂是監測中不可或缺的指標。

除此以外,人在監測呼出氣體時,CO₂水平也是必要的指標之一,CO₂指標是判斷許多疾病的重點標記之一。

基於此,TDK推出SmartEnviro氣體傳感器系列及檢測CO₂濃度的TCE-11101小型化超低功耗MEMS平台,產品適用於家居、汽車、物聯網、醫療保健和其他領域。

根據TDK的介紹,傳統方案功耗較高、成本較高,通常使用eCO2進行檢測,而該款產品基於專有的材料和獨特的傳感原理在MEMS上實現,使用最先進和最具成本效益的封裝技術,集成板上控制器,擁有校準和軟件補償算法。

具體來説,TCE-11101封裝使用5mm x 5mm x 1mm 28管腳LGA,非常小型化,功耗只有0.7mW0.215mA),檢測範圍高達400-50000ppm,壽命高達8.7年,支持I²C,擁有後台校準程序。

與這款產品配套的開發套件名為DK-11101,包括評估工具包和配套軟件,可方便開發者可以快速評估TCE-11101 並將 TCE-11101集成到他們的下一個設計中。

目前,產品已出樣片,將在2021年中旬開始早期供貨,車規級產品正在計劃之中。

2ADAS應用中汽車車輪的能量收集和傳感模塊InWheelSense

ADAS的準確性對於駕駛員是至關重要的,而一款無需電源且能準確識別路況的MEMS無疑是最佳的選擇。”

現如今,自動駕駛已進入L2-L3級別,激光雷達、雷達、圖像和紅外攝像機為ADAS提供了非常有價值的數據,但依然存在惡劣天氣或地形下誤判的情況,基於此,TDK推出了InWheelSense解決方案。

根據TDK介紹,InWheelSense是一個多方位的發電和傳感解決方案,可安裝在汽車車輪上,將輪胎旋轉的力轉化為壓電電能,並在車輪這種供電非常困難的惡劣環境中進行無電池傳感以及數據採集和傳輸。利用這一模塊能夠實時感測路面狀況、車輪定位、輪胎壓力和其他狀況,並可與路邊基礎設施連接,幫助實現智能移動出行。

之所以選擇使用壓電元件的能量收集裝置,是因為這可以有效地將輪胎旋轉的力量轉化為電力,並提供輪胎和輪胎的無電池的感應解決方案。

具體來説,將該模塊放置在輪胎和車輪之間的邊界處,通過車輪周圍的多個設備連接,模塊可以根據驅動系統的負載實現可擴展的發電,當以65mph/105km/h的速度行駛時,可實現1mW的平均連續功率輸出,從而實現“永久電源”的效果。

InWheelSense 模塊可以通過分析壓電效應產生的波形並利用這些功率變化來感測各種駕駛條件。輪胎接觸路面時會輸出波形,因此,當汽車開始行駛時就會不斷產生波形。隨着車速的提高,波形的產生頻率也隨之增加,當行駛方向改變時,輪胎上的負荷也將發生改變,從而產生反映當時行駛特點的不同波形。由於車輪每轉一圈會輸出一個波形,所以 InWheelSense 模塊不僅能夠檢測行駛過程中的速度,還能根據輸出波形的形狀檢測路面狀況。

產品擁有車規級性能,尺寸為125 x 28 x 19 mm,可在-40-105℃環境下工作,速度105km/h下直流連續輸出功率可達1mW

根據TDK的計劃,InWheelSense目前已有評估套件,可作為樣本連接到現有車輪上的能量收集模塊進行簡單評估,2023年投入早期生產,2025年大批量生產。

3、全球最小的全綵激光模塊

AR眼鏡將成為未來生活的一部分。”

數據顯示,在未來十年內,激光二極管為光源的頭戴式顯示器市場預計將增長近 100 倍,到2030年,使用激光的HMD市場預計將增長到90億美元以上,未來幾年裏,增強現實(AR)眼鏡也將成為最受歡迎的可穿戴設備之一。

然而,傳統的AR激光模組體積過大,既不美觀也影響了有限面積下產品的設計,基於此TDK開發了全球最小的全綵激光模塊,比傳統的模組體積小10倍,且比傳統的模組速度快150倍。