此篇關於微型傳感器的綜述中，我們將介紹三款不同的傳感器
，分別展示了如今電子設備尺寸不斷縮小
，其內部傳感器不斷向微型化、低功率發展的趨勢。

 

jumaimusizixunbaodao，chuanganqideshijiyingyonglinlinzongzong，jihufugailequanqiumeigexingye。erqie
，suizhewomenkandaode，xianzaijihusuoyouxingyedouzaichaozhegengxiaoqijianchicundefangxiangfazhan，suizhierlaidechuanganqichicunyezaisuoxiao。benwenzhong
，womenjiangjieshaosankuanweixingchuanganqijiqishijiyingyongdeanli。

 

博世BMA400加速度計：可穿戴應用

 

BMA400是一款12位加速度計，尺寸僅為2mm x 2mm x 0.95 mm。憑借低噪聲性能，BMA400在睡眠模式下（800nA）功耗極低，同時能夠在25Hz到800Hz之間的用戶可選範圍內輸出數據。

 

結合這些規格
，你會得到什麼
？一款非常適合移動和可穿戴設備的加速度計。

 

博世用於可穿戴設備的加速度計BMA400

 

該加速度計能夠測量X
、Y、Z軸上的加速度，偏移量為±80mg，測量範圍為±2g、±4g
、±8g和±16g，溫度係數為±1mg/K。同時，BMA400還具有許多內置功能，包括活動識別（跑步
、步行等）
、活動變化、方向


、點擊/雙擊
、兩個通用中斷控製器和1kB FIFO緩衝器。BMA400同時兼具SPI和I2C串行接口，工作電壓介於1.7V至3.6V之間，具有低功耗性能、微型12引腳LGA封裝和許多嵌入式功能，非常適合物聯網和移動設備。

 

BMA400憑借其低電量消耗、嵌入式即插即用的計步與活動識別功能，大大延長了可穿戴設備（如智能腕表和健身記錄儀）的de電dian池chi壽shou命ming。它ta可ke在zai檢jian測ce到dao運yun動dong時shi自zi動dong喚huan醒xing，並bing在zai運yun動dong結jie束shu後hou返fan回hui睡shui眠mian模mo式shi，從cong而er避bi免mian喚huan醒xing主zhu應ying用yong程cheng序xu處chu理li器qi。該gai功gong能neng可ke顯xian著zhu降jiang低di電dian量liang消xiao耗hao

，延yan長chang充chong電dian間jian隔ge。

 

對智能家居中的室內氣候係統和安全係統等物聯網應用來說
，BMA400的連續測量功能和始終明確的帶寬使其成為物聯網應用（如室內氣候環境係統和智能家居安全係統）無障礙使用的理想選擇。例如
，它可以區分如碎玻璃之類的真實警報和隨機振動產生的虛假信號，從而避免誤報。

 

BMA400獲得了2018年消費電子展（CES）技術創新獎。因為其超低功耗，房主無需經常更換電池，非常適合家庭使用。

 

BMA400應用場景及優勢示意圖

 

工程師在選用加速度計時需要在低功耗和高性能之間做出取舍。現在
，BMA400將超低功耗與卓越性能進行了完美結合。其內置計步器僅耗電4μA。總的來說，BMA400所需耗電量僅為當前市麵上加速度計的十分之一。

 

通過其內置的電壓調節器，BMA400能在寬電源電壓範圍內提供穩定的性能，並實現對功耗
、噪音和輸出數據速率（ODR）參數的靈活微調。在180μg/√Hz噪聲密度中連續測量，BMA400的耗電量最佳值約為14μA。

 

尺寸僅為2.0 x 2.0 x 0.95mm的小巧體積與集成即插即用計步器使BMA400可輕鬆集成於新型可穿戴設備之中，如普通腕表和珠寶。

 

來自Nanoz的“全球最小”氣體傳感器

 

說到氣體傳感器
，Nanoz以生產全球最小氣體傳感器而著名，其生產的氣體傳感器尺寸僅為1.8mm x 1.8mm
，厚度隻有0.45mm。

 

基於金屬氧化物製備技術
，其傳感器不僅尺寸非常小，而且能夠檢測多種氣體
，包括但不限於CO2
、CO、CH4、BTEX和NO2等。

 

Nanoz聲稱，氣體傳感器是目前市場上能耗最低、工作時間內最穩定、製造成本最低的金屬氧化物器件。這些特性使得Nanoz傳感器尤其適用於大規模開發的移動和物聯網（IoT）應用，而這些應用可以讓用戶通過智能手機更好地監控他們周圍的日常環境。

 

Nanoz的全球最小氣體傳感器尺寸為1.8mm x 1.8mm x 0.45mm

 

suiranzhezhongchuanganqijichengjishuduiyugongyeyingyongzhongdegongchengshihegongrenlaishuojuyouxianzhuyoushi，danshiruguojiangcichuanganqianzhuangdaorenmenrichangshiyongdezhinengshoujizhong，xiangxinjianghuiduigerenanquanchanshengdianfuxingdegaibian。ruguozhutanceqichuxianguzhang，yonghuzekeyishiyongtamendezhinengshoujizuoweibeiyongyanwutanceqi
，huozhezuoweiqitixieloudebianxieshibaojingzhuangzhi。

 

來自IBM的指甲傳感器

 

雖然如今許多傳感器的尺寸已經小型化（比如矽基材料器件遵循的摩爾定律），但是其它傳感器，比如IBM研究人員研發的指甲傳感器（fingernail sensor），已開始利用人工智能（AI）和無線技術通過可穿戴設備（比如Apple Watch）來處理傳感器讀數。

 

指尖握力的強弱對於帕金森等疾病來說是比較實用的指標，而此類疾病也是IBM的主要研究領域，經過進一步的研究，IBM意yi識shi到dao指zhi尖jian握wo力li強qiang度du還hai可ke以yi用yong於yu其qi它ta測ce量liang，包bao括kuo心xin髒zang健jian康kang和he認ren知zhi能neng力li。為wei了le測ce量liang指zhi尖jian的de強qiang度du，研yan究jiu人ren員yuan先xian將jiang小xiao型xing應ying變bian儀yi連lian接jie到dao手shou指zhi的de指zhi甲jia上shang，然ran後hou應ying變bian儀yi的de讀du數shu就jiu可ke以yi通tong過guo無wu線xian傳chuan輸shu到dao蘋ping果guo智zhi能neng手shou表biao端duan，最zui後houAI軟件再從手表端處理數據以確定相關性。

 

指甲上的傳感器可以檢測手指活動

 

據IBM稱
，在皮膚上安裝電子設備
，其最大障礙是粘附性差（chuyuduozhongyuanyin，jiangchuanganqinianfuzaipifushangshibuheshide。liru，yibanxuyaojinxingwolijiancededuixiangtongchangweilaonianren

，tamendepifuzhuangtaidoubijiaocuiruo，shiyongchuanganqiyoushihuiyinfapifuganrandengwenti），但dan是shi使shi用yong指zhi甲jia傳chuan感gan器qi則ze可ke以yi克ke服fu這zhe些xie問wen題ti。與yu皮pi膚fu不bu同tong，指zhi甲jia是shi固gu體ti，通tong常chang比bi皮pi膚fu結jie實shi得de多duo


，也ye不bu會hui四si處chu移yi動dong，而er且qie由you於yu指zhi甲jia不bu會hui脫tuo落luo，也ye不bu會hui長chang得de太tai快kuai，因yin此ci可ke以yi提ti供gong更geng持chi久jiu的de解jie決jue方fang案an。用yong指zhi甲jia代dai替ti皮pi膚fu的de另ling一yi個ge主zhu要yao優you點dian是shi
，像xiang帕pa金jin森sen這zhe樣yang的de疾ji病bing幾ji乎hu都dou是shi出chu現xian在zai老lao年nian人ren身shen上shang
，而er他ta們men的de皮pi膚fu狀zhuang態tai都dou比bi較jiao脆cui弱ruo，無wu法fa可ke靠kao安an裝zhuang傳chuan感gan器qi。人ren工gong智zhi能neng的de使shi用yong使shi得de傳chuan感gan器qi不bu僅jin可ke以yi記ji錄lu信xin息xi，還hai可ke以yi識shi別bie傳chuan感gan器qi佩pei戴dai者zhe的de個ge人ren環huan境jing。通tong過guo與yu人ren工gong智zhi能neng的de結jie合he
，傳chuan感gan器qi數shu據ju可ke用yong於yu有you效xiao地di評ping估gu帕pa金jin森sen病bing的de典dian型xing症zheng狀zhuang
，包bao括kuo運yun動dong震zhen顫chan和he遲chi緩huan。這zhe種zhong新xin型xing傳chuan感gan器qi收shou集ji的de數shu據ju有you助zhu於yu醫yi生sheng更geng好hao地di監jian測ce患huan者zhe的de健jian康kang狀zhuang況kuang，以yi便bian使shi用yong新xin療liao法fa或huo藥yao物wu進jin行xing治zhi療liao。同tong時shi，這zhe項xiang研yan究jiu也ye為wei使shi用yong指zhi尖jian結jie構gou作zuo為wei模mo型xing的de新xin設she備bei提ti供gong了le靈ling感gan。

 

年複一年，生產“最小的XX傳感器”的願景在各個元器件之間傳遞。製造商們也在不斷研究新的半導體材料
、封裝和編程環境
，以使傳感器越來越小
，從而適應行業趨勢。

 

 

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