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【CTIMES/SmartAuto 陳盈佑报导】   2007年06月13日 星期三

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由高性能半导体厂商ADI亚德诺半导体公司所开发的惯性感测(inertial sensing)解决方案,可以针对GPS信号的损耗或是因交通工具所引发的信号不规则加以补偿,而这种信号不规则常会发生在卡车车队、农业用设备、商业用与小型飞机、以及船只、油轮和其他需要依赖GPS卫星导航以维持正确位置信息的交通工具上。

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ADIS 16355惯性量测单元(IMU)采用了ADI的iMEMS Motion Signal Processing Technology(动作信号处理技术),使得那些第一次要在其系统上配备复杂的动作分析以及原本用于军事防御、航天工程以及其他尖端应用领域的导航用定点推测航行(dead reckoning)功能的工业设计工程师能够以大约十分之一的成本来完成。ADIS 16355能够侦测到以线性加速以及角度移动的微小位移,藉此提供定点推测航行的功能,使得交通工具得以维持航向,直到GPS信号恢复为止。除了导航之外,ADIS 16355也可以使用在高灵敏度的机械人操作以及其他动作控制组件上,IMU将会协助确认这些精密的动作可以被很正确的重复数千次以上。举例来说,ADIS 16355可以协助航空摄影机完成动态影像的生产;对工厂自动化的机械手臂进行控制;以及确保义肢的稳定度。

ADIS 16355具有易于并入工业系统设计的特点,能使系统性能藉由精密的动作分析与控制而获得提升,让设计工程师能够将开发时间缩短达12个月之多。这款新的IMU扩充了ADI旗下曾获得奖项的iSensor智能型传感器产品家族,而此类产品就是为了要迎合业界市场对于微机电系统(MEMS)动作传感器持续成长的需求而开发。该公司到目前为止已经售出超过三亿个动作传感器。

ADIS 16355是一组多轴动作传感器,以极具成本效益的方式将回转仪(gyroscope)和振动加速度计(accelerometers)加以结合,以便量测全部六组可能的机械性自由度(6DOF):在X、Y、与Z轴上的线性移动以及绕着X、Y、与Z轴的旋转动作。对于其他整合度较低的传感器,在设计工程师能够确认该组件有能力提供正确与稳定的反馈之前,还需要在各轴上执行复杂、耗费成本以及浪费时间的动作测试与校正。ADI 对ADIS 16355使用全面性的工厂校正程序,并且让这组新的传感器具备有简单而且能够予以编程的接口,以便确保其具有高精密度,同时又能够以非典型的方式加以整合,藉由这些特点来克服前述的障碍。ADIS 16355也拥有全温度范围(full-temperature-range)校正功能,另外ADIS 16350则拥有室温校正功能,并且具有0.005 deg/sec/°C优越的偏压温度稳定度。

与ADIS 16355类似的组件,价格范围从几百美元到几千美元都有,但是许多的应用装置仍然无法达到由ADIS 16355与ADIS 16350所能提供的精密度位准,而相较于其他现有的惯性传感器,这两组组件在传感器的精确度上也具有50倍的改善。对一个从基本的传感器开始,具有高度复杂性之设计挑战的完整解决方案来说,要对其进行整合与测试时的复杂度是个更为显著的障碍。ADIS 16355与ADIS 16350所具有的杰出成本效益比乃是来自于其创新的易于使用性,这个特性可以让工业设计工程师快速的将动作感测功能整合至一定范围内的应用装置中。

ADI的iSensor智能型传感器产品生产线总监Andy Garner表示,「由于许多动作传感器都是未经校正就出货,因此造成它们的性能很容易对于电压、温度、震动的改变以及其他位于IMU当中之传感器的影响十分的敏感。要让这样的传感器在已经相当复杂的系统中变得有用,即便是对使用最精密测试与校正设备来量测─最优秀的设计工程师而言都是一项挑战。ADI藉由执行所有重要的IMU校正以及使用一定范围的专利测试能力来进行内部补偿,以降低系统的开发时间达到12个月之多,这在无形中将能够替客户节省耗费不赀的测试设备成本。」

關鍵字: inertial sensing  GPS  IMU  iMEMS  iSensor  ADI  Andy Garner  电子感测组件 
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