感測器
施耐德PowerTag改善建築物安全/效率
近兩年來,台灣的用電量逐年上升,今年夏季備轉容量更僅剩6%,已逼近臨界點,再加上電力品質的不穩定,限電危機已然成為民生與工業隱憂。施耐德電機(Schneider Electric)配合政府能源轉型政策,推出市面上最輕巧、專為強化監控與守護電力資產所設計的斷路器無線能源感測器PowerTag,提供業主及物業管理人員準確、強大且即時的數據,以提升用電調控精準度。
PowerTag適用任何商業建築、醫院及工廠,其能源感測器可輕鬆監視量測電壓、電流、功因及用電度數,具備優秀的臨界負載處理能力,能有效管理電力資產,使電力設備更為可靠且有效率,且與其他建築管理系統相容。PowerTag量測用電數據藉由Smartlink無線閘道器收集,可透過內嵌網頁或手機App顯示,管理人員得以查看、分析用電資料,亦可進一步設定自動警報條件,當發生預警或故障時,系統會立刻發出電子郵件告知管理人員,協助管理人員更便利、更有效地管理用電設備狀態。
PowerTag為施耐德電機Acti 9傳輸系統的標準配件,輕巧、不占空間,很容易就安裝到任何現存的配電盤斷路器,提供客戶全面監測與掌控電力資產的整合方案,強化設施的能源管理及使用效率,迎向電力管理新時代。
麥克風市場競爭烈 找出差異化是關鍵
語音應用快速攀升,MEMS麥克風的重要性也日愈俱增,各大MEMS麥克風供應商也加緊提升麥克風效能;而在市場競爭日趨激烈之下,如何為MEMS麥克風找出更佳的「賣點」,成為供應商的一大挑戰。對此,意法半導體(ST)便採用SiP封裝的方式,將麥克風與其他感測器相整合,除了因應更多創新應用之外,還可降低終端產品業者的開發時間和複雜度。
意法半導體亞太區產品行銷經理陳建成指出,提高SNR、AOP和相位一致性等參數是MEMS麥克風不變的發展趨勢,而在各家業者技術和產品規格相差無幾的情況下,如何找出新的「賣點」,是供應商須不停思考的事情。
陳建成進一步說明,以遙控器為例,為了提升消費者使用體驗,遙控器上面可能不僅有語音功能,可能還增添了體感功能,讓消費者揮動雙手也能操控(例如換頻道、遊戲互動等)。而要達到上述功能,遙控器上不只需有MEMS麥克風,還需要有加速度計;而ST的優勢便在於有完整的MEMS感測器產品線,不論是麥克風、加速度計、溫度/環境感測器等皆有生產,因此可採用SiP封裝的方式,整合麥克風與加速度計,進而減低終端產品業者的商品開發時間與複雜度。
陳建成表示,原本用SiP封裝整合MEMS麥克風與其他感測器多是用於工業市場(測機台震動頻率和噪音等),但隨著語音控制在大眾消費市場快速興起,從原本的手機、電腦慢慢擴散到其他裝置,如電視、喇叭等,且各種消費裝置上的感測器愈來愈多的情況下,便逐漸將此一作法移至消費性產品,不僅簡化終端產品的設計難度,也藉此在競爭激烈的MEMS麥克風市場中找出差異化的優勢。
貿澤TI HDC2080數位溫濕度感測器開始供貨
貿澤電子(Mouser Electronics)即日起開始供應Texas Instruments(TI)的HDC2080數位溫濕度感測器。HDC2080感測器具備高精準度和低耗電量,封裝尺寸小巧,適合各種物聯網(IoT)和環境監控應用。
貿澤電子所供應的TI HDC2080數位溫濕度感測器是一款電容式裝置,其整合式加熱元件可用來消除濕氣與水氣凝結。感測器整合多項數位功能,使用可編程的輸入閾值即可提供系統喚醒和警示功能,不需仰賴微控制器來監控系統。HDC2080感測器的耗電量低,不需要從微控制器輸入便能啟動測量,因此開發人員可讓微控制器進入深層睡眠模式。這款高效能感測器的典型濕度精準度為±2%,典型溫度精準度為±0.2°C。
感測器具備可自動啟動濕度與溫度測量的自動測量模式,讓有功率預算限制的應用實現高效效能。此感測器專為由電池供電運作的系統所設計,支援的供應電壓範圍介於1.62V至3.6V,作業溫度範圍介於-40至85°C,能安全地使用在家電、智慧家庭裝置、智慧型恆溫器、HVAC系統和噴墨印表機等應用中。
HDC2080數位溫濕度感測器由HDC2080EVM提供支援,這是一個簡單易用的隨插即用平台,其搭載MSP430F5528微控制器和USB介面,能讓HDC2080感測器與PC之間輕鬆建立通訊。模組內含的軟體可用圖形記錄濕度與溫度資料,此外模組亦能存取感測器的組態暫存器。
2018年MEMS感測器/致動器產業規模達127億美元
根據市調機構IC Insights的預測,使用微機電系統(MEMS)技術製造的產品預計將占2018年93億美元半導體感測器市場的73%,以及預計今年將在全球出貨的241億顆感測器數量中的47%。MEMS製造感測器(包括加速度計、陀螺儀、壓力感測器和麥克風晶片)的營收預計將在2018年成長10%至68億美元,而2017年將近61億美元,2016年則是52億美元。預計MEMS感測器出貨量將在2018年成長約11%,達到111億顆。
預計2018年採用MEMS製程的致動器產生額外的59億美元的銷售額,這些致動器使用其微機電系統感測器進行平移和啟動操作-例如在印表機中分配墨水或在醫院為病人投藥。MEMS製造的感測器和致動器的總銷售額預計在2018年成長10%,達到127億美元,較2017年成長近18%,2016年成長15%。
在五年預測期內預計的最大變化之一將是MEMS製造設備的平均銷售價格穩定性更高,並且平均銷售價格下降幅度明顯低於過去10年。預計2017~2022年間MEMS感測器和致動器的平均售價將以-2.0%的年複合成長率下降。
自動化掀MEMS新浪潮 感測器整合彈性成關鍵
在工業自動化風潮的引領下,工業市場對於感測器的需求日益增高,舉凡陀螺儀、測斜儀、磁力計、麥克風以及壓力感測器等元件都開始被運用在工廠中,透過多重感測器的融合來提高工廠生產效率,加速工業自動化進程。因應此趨勢,感測器廠商也從消費性領域跨入工業應用市場,擴增工業感測器產品,以掌握下一波MEMS商機。
意法半導體(ST)MEMS感測器產品部消費性MEMS事業單位總監Simone Ferri指出,縱觀全球半導體市場,可觀察到第一波MEMS浪潮是由行動裝置應用所主導,而在消費性MEMS感測器被大量採用後,感測器在工業應用商機也逐漸浮現。他預測,智慧製造等自動化應用將掀起下一波MEMS浪潮。
Ferri表示,各應用市場對於MEMS感測器要求皆不同,以消費性產品而言,功耗、體積以及成本會是設計要點;而工業用感測器則會以耐用性及可靠度為首要考量,且為適應不同工廠環境,工業用感測器須具備更大的工作溫度範圍、振動容忍度以及良好的防塵效果。此外,功能整合的彈性也相當重要,感測器廠商須提供客製化的封裝解決方案,依照各應用需求將多重感測器、聯網功能、功率IC以及微控制器整合在同一封裝內。
為掌握下一波MEMS感測器商機,ST也從消費性領域跨足工業市場,並推出IIS3DHHC 3軸MEMS感測器。其主要應用於通訊系統天線定位機械的精密傾角計,以及各種工業平台所用的穩定器或調平器。有別於消費性感測器的LGA塑膠封裝技術,該測斜儀採CLGA陶瓷封裝技術,即便長時間運行或處於溫度變化大的環境內,也能確保測量的精準度。
談到工業感測器對於功耗的要求,Ferri指出,過去工業產品對於功耗要求較低,但隨著IIoT的發展,未來工業裝置對於功耗要求會越來越嚴格。因應此勢,IIS3DHHC整合類比數位轉換功能,以及包括FIFO資料存儲和中斷控制在內的數位電路,並簡化電源管理設計,以延長電池供電設備的運作時間。
綜合上述,Ferri強調,感測器廠商須能提供多種類感測器,以及封裝上的彈性來滿足市場的各式需求,才能在下一波MEMS感測器浪潮中保有競爭優勢。
瑞薩AI Unit方案在通過產能提升測試
半導體解決方案供應商瑞薩電子近日宣布,該公司與GE Healthcare Japan的日野工廠共同使用瑞薩的「AI Unit解決方案」,進行了一項驗證測試。AI Unit解決方案是瑞薩針對製造設備所推出的嵌入式人工智慧(e-AI)解決方案之一,該解決方案可讓端點嵌入式設備導入AI。而透過此次測試,驗證了經由減少不符要求的產品,可將適用製程中的產量提高至99.5%,且該技術還能夠顯著提高產能。
針對製造設備而開發的AI Unit解決方案,是瑞薩e-AI解決方案中的第一個產品,它可實現故障偵測和預測性維護,並能以附加裝置的方式,安裝到既有的設施設備或機器上。客戶可在短至一天的時間內,導入預訓練的神經網路模型,藉此,從感測器數據的收集一路到數據的處理、分析、和評估/判斷為止的AI處理程序,皆可即時地進行。
瑞薩計劃將進一步在全球部署其AI Unit解決方案。在其提案中,不只是針對可附加到既有生產設備中的e-AI解決方案類型,更包括了預先就可導入這些設備中的一些解決方案類型。瑞薩將致力透過擴展其e-AI解決方案的陣容,來推動端點智慧的加速實現,讓全球的工廠能更加智慧化。
儒卓力高能效電源系列新品專為IoT設計
儒卓力(RECOM)最新的15W和20W交流/直流電源專為低功耗物聯網(IoT)和家庭應用而設計。這些新模組以占位面積緊凑的RAC10-K模組為基礎,其特色是不僅在寬負載範圍內具有高效率,而且僅需最低待機功耗。
該系列均是PCB貼裝AC/DC模組,能量損耗超低,尤其是在輕負載條件下。它們在低於75mW時沒有負載功耗,對於需要長時間運作和待機模式操作的物聯網及智慧家庭設備,它們是理想選擇。這些高效電源是整合式電源的最新研究成果,能以模組化2×1的外殼尺寸提供15W或20W功率。
這些交流/直流轉換器的通用電源輸入範圍是大於85VAC至最高264VAC,因此適用於全球各地,並通過了包括工業、音訊/視訊(AV)和IT設備以及家用電器標準的國際安全認證。RAC15-K和RAC20-K均可在-40°C至80°C溫度範圍內運作,並提供完全受保護的5VDC單輸出。它們無需任何外部元件便能夠符合電磁相容特性(EMC)B級要求,並且其電磁相容特性遠遠低於這個標準的極限值。這個全面的産品系列包括單輸出(5-48VDC)、雙輸出選項(12和15VDC)和有線型款,將於2018年秋季推出。
這些元件的目標應用包括智慧家庭和智慧辦公室、樓宇自動化、安全和通訊系統、門禁控制、遠端感測器和執行器、氣候控制、觸控式螢幕介面和車庫門開啓器等。
貿澤降壓電源模組新品開始供貨
Mouser Electronics開始供應Texas Instruments(TI)的LMZM23600和LMZM23601降壓DC-DC電源模組。LMZM23601採用精巧的3.8mm×3 mm×1.6mm MicroSiP封裝,可省下最高58%的電路板空間,為市面上針對工業應用所設計最小巧的1A DC/DC電源模組。
貿澤電子所供應的TI 0.5 A LMZM23600和1 A LMZM23601電源模組分別提供3.3V和5V的固定輸入電壓,或2.5V至15V的可調整輸出電壓。模組具備整合電感器,輸入電壓範圍介於4V至36V,能源效率高達92%,可將能源耗損降到最低。模組的靜態電流為30µA,可提高輕負載效率,延長電池供電使用壽命。
LMZM2360x電源模組只需外接兩個元件,即可實現固定輸出電壓效能,方便設計人員使用的解決方案,並提供隨插即用功能。這些電源模組支援在強制PWM模式和自動PFM模式之間流暢轉換,能在輕負載下執行恆定頻率運作和高效率運作。模組專為低EMI、效能導向的工業應用最佳化,包含內建控制迴路補償、軟啟動、電流限制保護和欠壓鎖定等功能。
LMZM2360x模組受到LMZM23600和LMZM23601評估模組的支援,這些評估模組經過完整組裝與測試,開發人員可利用其來評估這些電源模組的功能與效能。LMZM236000評估模組提供三種輸出電壓選項,另外LMZM23601評估模組則提供2.5V至15V的可調整版本。LMZM2360x電源模組適合空間受限的設計,例如感測器發射器、電網基礎架構、場發射器、超音波掃描器和網路安全監控攝影機。
雷達技術加持 Wi-Fi也能測心跳
你知道Wi-Fi也能測心跳嗎?由於雷達技術的不斷推陳出新,中山大學電機工程學系已研發出結合雷達與Wi-Fi的方式,偵測心跳、呼吸、人體動作來做為新型蒐集數據資料的裝置,滿足智慧城市與智慧建築相關應用。
中山大學電機工程學系特聘教授洪子聖表示,雷達的運作方式,就是偵測發射與接收電磁波往返的訊號。而中山大學所研發出的無線雷達感測技術,就是透過都卜勒偵測器解調出Wi-Fi發射與反彈回來的訊號內容,提供人體狀況或行為的相關資訊。
洪子聖談到,由於Wi-Fi目前的普及率非常高,已廣泛滲透於生活之中,若結合此無線雷達感測技術,就能在無須增添額外設備成本的狀況下,透過一台Wi-Fi AP滿足心跳、呼吸與人體動作辨識的功能。此外,Wi-Fi本身就是直接上網的工具,可立即將蒐集而來的數據發送到雲端或周邊設備。假使將該技術導入辦公室Wi-Fi AP之中,不僅能隨時掌握員工的身體狀況,亦可隨時偵測出員工進出辦公室狀況,自動化開關空調系統控管能源。
洪子聖指出,此技術最大挑戰在於降低訊號干擾與提升靈敏度問題,而這項難題須仰賴新的物理機制才能解決。該學校所研發的無線雷達感測採用的是「注入鎖定」(Injection Locking)物理機制,由於振盪器會隨著人體移動的不同調整頻率,因此透過都卜勒偵測器解調偵測振盪器頻率變化,從而獲知偵測物的相關訊息。
事實上,不僅是Wi-Fi技術,未來蜂巢式聯網技術亦有機會結合雷達實現人體偵測相關應用。洪子聖透露,該技術目前還在研發階段,感測的範圍約1公尺左右,但已有相關實際案例導入,吸引許多廠商關注,其中包含三星與亞迪電子等公司。
Digi-Key擴大工業自動化產品組合
全球電子元件經銷商Digi-Key Electronics持續加強工業自動化(IA)元件的產品供應,讓無數的IA應用得以強化其設計與專案能力。Digi-Key已經在眾多產品類別中增添超過14,000種工業自動化的零件,涵蓋感測器、纜線、安全裝置、控制監測器、繼電器、計時器、開關、照明及控制器等類別。
除了來自OMRON、TE、Panasonic、Molex等既有供應商的產品系列外,這一年來又新增Altech、SICK、IDEC、Carlo Gavazzi 和 Belden 等許多廠商的15個產品系列。
Digi-Key工業自動化部門策略計劃開發總監Eric Wendt表示,工業自動化是個相當龐大的產業,不僅能讓該公司目前的供貨品項更為完備,在大樓自動化、廠房、工業4.0和其他領域也扮演關鍵的角色。該公司期望與這些應用領域的設計和採購人員成為合作夥伴,協助他們在系統、製程與機械層面上發揮創新及功能性。
Digi-Key也在近期更新工業自動化的登陸頁面,提供更多圖形化連結,並且新增相關零件的搜尋功能。此外,此頁面也可用於行動裝置,能讓使用者隨時隨地取得零件資訊。