向高端類IMU應(yīng)用邁步—國(guó)產(chǎn)IMU技術(shù)應(yīng)用分析

電子發(fā)燒友網(wǎng)報(bào)道（文/李寧遠(yuǎn)）上一期中挑選了國(guó)外三家知名的IMU廠商的主流IMU產(chǎn)品進(jìn)行盤點(diǎn)分析?？梢钥吹剑瑖?guó)外主流的IMU廠商都在精度和低耗上下足了功夫，同時(shí)都在發(fā)力向高端IMU市場(chǎng)進(jìn)軍推出解決方案。

這一期我們將視線轉(zhuǎn)回國(guó)內(nèi)，來(lái)看看國(guó)內(nèi)MEMS廠商旗下產(chǎn)品。

深迪半導(dǎo)體 SH系列

早在2017年深迪半導(dǎo)體作為國(guó)內(nèi)首家且批量生產(chǎn)消費(fèi)類6軸IMU廠商，主推了兩款SH200Q和SH200L打破了國(guó)外壟斷局面，通過(guò)與MEMS、ASIC晶圓制造及封測(cè)廠緊密合作，完成了一系列的性能、良率優(yōu)化提升及可靠性測(cè)試工作。

現(xiàn)在深迪六軸慣性測(cè)量單元IMU主打SH3011、SH3001、SH2100這三種型號(hào)。

SH3011是一款針對(duì)TWS耳機(jī)市場(chǎng)開(kāi)發(fā)的IMU+force（應(yīng)力應(yīng)變）傳感器，是全球首款融合應(yīng)力測(cè)量的MEMS慣性傳感器，具有檢測(cè)應(yīng)力且不影響IMU本身輸出的效果。force傳感器可以準(zhǔn)確測(cè)量在按捏中產(chǎn)生的應(yīng)力，并進(jìn)行輸出，還能準(zhǔn)確分辨多次按捏和長(zhǎng)捏的應(yīng)力變化。SH3011優(yōu)質(zhì)的IMU功能，提供敲擊檢測(cè)、點(diǎn)頭和搖頭等頭控算法輸出，給姿態(tài)識(shí)別、耳機(jī)跌落檢測(cè)等功能提供了開(kāi)放的空間。

這一款用了14 Pins LGA，在尺寸上做到了國(guó)外產(chǎn)品的小尺寸；陀螺儀量程覆蓋±125， ±250，±500，±1000，±2000，加速度計(jì)量程覆蓋±2，±4，±8，±16，與上一期中的標(biāo)桿產(chǎn)品無(wú)異。這一款I(lǐng)MU在TWS耳機(jī)和智能門鎖行業(yè)應(yīng)用廣泛。

六軸IMU傳感器SH3001事國(guó)內(nèi)首款適用手機(jī)的六軸慣性傳感器，集成三軸MEMS陀螺儀與三軸MEMS加速度計(jì)于一體，尺寸小、功耗低，能提供高精度的實(shí)時(shí)角速度與線性加速度數(shù)據(jù)，實(shí)現(xiàn)姿態(tài)檢測(cè)，具有出色的溫度穩(wěn)定性，在-40°C到85°C的工作范圍內(nèi)能保持高分辨率，集中體現(xiàn)了深迪十多年的技術(shù)成果。

SH3001同樣采用14 Pins LGA。陀螺儀在±125°/s量程下靈敏度為262 LSB/°/s，在±2000°/s量程下靈敏度為16.4 LSB/°/s，在同應(yīng)用行業(yè)產(chǎn)品中靈敏度不落下風(fēng)。加速度計(jì)的靈敏度同樣可以比肩一流。SH3001這一條產(chǎn)品線極大地完善了深迪在MEMS慣性領(lǐng)域的產(chǎn)品系列布局。

基于市場(chǎng)導(dǎo)向深迪也開(kāi)始推出全自主研發(fā)的高端IMU方案應(yīng)用于汽車慣性導(dǎo)航、機(jī)器人、工業(yè)機(jī)械等高端領(lǐng)域。

罕王電子 HKE系列

罕王電子于 2016 年收購(gòu)了Maxim Integrated MEMS 業(yè)務(wù)、產(chǎn)品線和相關(guān)專利。目前旗下有三款主推的6軸IMU系列產(chǎn)品：HKE21100、HKE21105、HEK21106/V。

本文挑選HKE21105做分析。HKE21105是應(yīng)用于智能手機(jī)、無(wú)人飛行控制單元、機(jī)器人領(lǐng)域的單片式3軸陀螺儀和3軸加速度計(jì)超精確IMU。

高帶寬（400Hz）和高ODR（10kHz）讓這個(gè)系列擁有極快的響應(yīng)速度。在同類產(chǎn)品中HEK21106/V有最小的相位延遲，10Hz時(shí)~1.8°。

這個(gè)系列的IMU內(nèi)置了嵌入式數(shù)字輸出溫度傳感器，能進(jìn)行自動(dòng)溫度補(bǔ)償，在整個(gè)溫度和時(shí)間范圍內(nèi)保持超高的穩(wěn)定度。目前在無(wú)人機(jī)控制上應(yīng)用最為廣泛。

新納傳感 OPENIMU系列

新納于2017年從美新半導(dǎo)體公司分拆出來(lái)，是主營(yíng)MEMS傳感器的公司。

OpenIMU330B是一款特點(diǎn)及其鮮明的6 DOF表面封裝IMU產(chǎn)品，兼容新納開(kāi)源IMU開(kāi)發(fā)平臺(tái)。Open系列的產(chǎn)品的每個(gè)慣性傳感器都帶三重冗余，市場(chǎng)主打汽車L3高級(jí)輔助駕駛和其他大批量應(yīng)用市場(chǎng)。

OpenIMU330B采用的三重冗余架構(gòu)，結(jié)合小型、低成本封裝，完全滿足汽車自動(dòng)駕駛和高級(jí)輔助駕駛市場(chǎng)高安全性的條件下做到了低成本要求。

作為應(yīng)用在自動(dòng)駕駛領(lǐng)域的IMU，330B集成了32位ARM M4 CPU帶浮點(diǎn)運(yùn)算單元，同時(shí)內(nèi)置了開(kāi)源的卡爾曼濾波器。加速度在8g范圍內(nèi)帶寬為5-50Hz，陀螺儀的溫度誤差僅為0.3 deg/sec。

小結(jié)

隨著消費(fèi)級(jí)市場(chǎng)的冗余，應(yīng)用于汽車慣性導(dǎo)航、機(jī)器人、工業(yè)機(jī)械、農(nóng)業(yè)機(jī)械、航空和航海等領(lǐng)域的高端類IMU將會(huì)成為國(guó)內(nèi)MEMS廠商獲得競(jìng)爭(zhēng)優(yōu)勢(shì)的關(guān)鍵因素。

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編輯：jq