MEMS传感器在汽车中如何演进？车规级新产品涌现

南美洲的一只蝴蝶扇动一下翅膀，给北美带来一场飓风；镜头放慢1000倍，可以看到子弹穿过鸡蛋的瞬间画面；把细节处放大，会发现众多微小的感知，隐藏着巨大的能量。

其中，MEMS传感器（微机电系统）就是在汽车中一个并不起眼的零件，但它的内部世界既敏感又精准，应用于汽车的防抱死系统（ABS）、电子车身稳定程序（ESP）、电控悬挂（ECS）、电动手刹（EPB）、斜坡起动辅助（HAS）、胎压监控（EPMS）、引擎防抖、车辆倾角计量等等。

在MEMS传感器领域，ADI是深耕多年的头部企业。1987年开始便投入MEMS传感器的研发，也是业界较早从事MEMS研发的公司；1991年，ADI发布了第一颗高g值MEMS加速度计，聚焦汽车安全气囊碰撞监测应用，几乎引领了十年的MEMS传感器研究方向。

ADXL367：持续地在线监测

近期，ADI发布了新产品——ADXL367，这是一款超低功耗的3轴MEMS加速度计，在100Hz输出数据速率时功耗仅为0.88μA，在运动触发的唤醒模式下功耗为180nA。

与上一代ADXL362相比，ADXL367功耗改善了两倍，同时噪声性能提高了30%以上，现场使用时间进一步加长，最大限度延长了电池寿命，降低维护频率和成本，给用户提供了更低的功耗，更小的体积。

为了更直观地说明MEMS传感器的应用，ADI亚太区微机电产品线总监赵延辉举例道，像如今的智能汽车，钥匙还放在兜里，车门就自动开了，但这个车门什么时候去建立的无线通讯？这里就是MEMS在起作用。也就是说，当有一个外力触发它，或者人朝车走过去，钥匙在运动过程中，它才启动去试图和另一个匹配的节点进行通讯。

如果把车钥匙放置在完全静止的状态，当内部集成了车，就知道现在不需要启动和外部进行通讯。这里面只有一个传感器在工作，由它来判断是否有人带着走，是否试图和匹配节点去通讯。如果没有人带着走，在静止的条件下，不试图和外面通讯就可以把整个系统电源断掉，让这个传感器自己在工作。MEMS传感器就相当于一个运动开关。

对汽车行业应用，比如智能的车钥匙、数据记录仪，这些产品里都有一个加速度计，当车发生碰撞的时候，会把碰撞之前，碰撞之中，碰撞之后的影像自动保存下来，这里面触发的就是加速度计的产品，也就是ADXL367在汽车领域可以做的任务。

车规级产品涌现 ADXL314低功耗大量程

另外，ADI还发布了服务新兴市场的新品——ADXL314，是一款车规级低功耗大量程加速度计，可应用于胎压监测、电动车电池监测、碰撞检测等多个场景。满足车规级AEC-Q100标准，温度范围拓展从–40°C到+125°C，量程为200g，无论是电池还是汽车碰撞，它都可以捕捉到较高的加速度变化。

ADXL314还集成了相对/绝对的运动/静止检测中断，采用32级先进先出（FIFO）缓冲器，可存储数据，以减少主机处理器负荷，降低整体系统功耗，可耐10000g加速度冲击。

ADXL314在电动车的电池检测方面有很大需求。相比于BMS（电池管理系统），MEMS传感器的反馈更快速直接。BMS的监测周期和采样频率不高，车辆碰撞瞬间对电压和电流的判断没有MEMS传感器来的直接。

MEMS传感器的监测判断方向，一个是碰撞，一个是烟感。ADXL314解决的是碰撞检测的问题。当车本身发生碰撞，由于传感器或者电池装在不同的位置，不同方位的撞击使电池受到的影响也不一样。所以电池生产厂商需要拥有与电池匹配的MEMS传感器，可以实时知道电池本身受到了多大的冲击影响，再根据不同的加速度等级来反馈电池采取什么样的保护措施。这在电池厂商当中存在广泛的需求。

据透露，ADXL314在国内外已经有一些客户，开始批量使用ADXL314去这样的电池碰撞监测。

此外，ADXL314还会应用在车载EDR（事件数据记录系统）上。ADXL314是符合车规级、满足AEC-Q100的产品，可拓展至-40到+125度的温度范围，而一般的车规要求是105度。

ADXL314量程是200g，属于high-g大量程。一般的情况下，超过70g量程叫做high-g的加速度计，一般用来做碰击或是冲撞等比较大的加速度变化的应用；10g~40g或是70g为中等量程middle-g，主要做振动条件下的加速度判断；10g以下是low-g，做人体的判断，如跌倒或者倾角等。

因此ADXL314是典型的面向high-g的产品，无论是电池还是汽车的碰撞，它可以捕捉到比较高的加速度的变化。同时，ADXL314功耗很低，在不同的数据速率下最高功耗是在170μA左右，它的最高输出数据速率可以到3200Hz。

ADI一直坚持做前沿技术，它是第一个推出汽车安全气囊传感器的公司。有统计数据显示，在全球，每天采用了ADI sensor安全气囊可以解救8条人命。之后，ADI也是第一家把MEMS从汽车跨到消费类领域的公司。当下，汽车电子产业和消费电子仍是MEMS传感器的主要应用领域，这两块应用市场约占60%以上。

但如今，产品供应在增加，价格在持续下滑。与此同时，汽车企业对产品可靠性提出了更高的要求，因此ADI加大投入、精进工艺，随市场变化而动，持续推进MEMS传感器的发展。