“一网打尽”5大智能手环MEMS传感器

今年来，智能穿戴设备兴起，类似智能手环、腕表层出不穷，核心都在硬件原理上，而传感器是必不可少的环节。本文将为大家盘点主流智能手环所应用的传感器。

1、意法半导体

智能手环代表：咕咚智能手环、Fitbit Flex、bong等

传感器型号：LIS3DH

意法半导体进一步扩大其运动传感器产品阵容，推出功耗极低的数字输出3轴加速计LIS3DH，比市场现有的解决方案减少90%以上的功耗，同时缩小封装面积和提升芯片功能性。

工作电流消耗最低为2μA，这款3x3x1 mm的加速传感器最适合运动感应功能、空间和功耗均受限的应用设计，如手机、遥控器以及游戏机。在±2g/±4g/±8g/±16g全量程范围内，LIS3DH可提供非常精确的测量数据输出，在额定温度和长时间工作下，仍能保持卓越的稳定性。

LIS3DH 加速计芯片内置一个温度传感器和三路模数转换器，可简单地整合陀螺仪等伴随芯片。LIS3DH还可实现多种功能，包括鼠标单击/双击识别、4D/6D方向检测以及省电睡眠到唤醒模式。在睡眠模式下，检测链路保持活动状态，当一个事件发生时，传感器将从睡眠模式唤醒，自动提高输出数据速率。

其它重要特性还包括一个可编程的FIFO（先入先出）存储器模块和两个可编程中断信号输出引脚，可立即向主处理器通知动作检测、单击/双击事件等其它状况。

作为意法半导体最新的MEMS产品，LIS3DH的设计和制造采用意法半导体销售超过7亿支的运动传感器的制程技术。

LIS3DH的软件和引脚与意法半导体LIS331加速计系列兼容，客户可直接换件及轻松升级，进而保护在应用开发上的投资。

2、博世

智能手环代表：ibody Rainbow、Jawbone UP、Smart Watch2等

传感器型号：BMA250

Bosch Sensortec的BMA250是为电子消费市场设计的一款数字输出的低功耗三轴加速度传感器，BMA250加速度传感器2mmX2mm的小型封装和数字接口使其满足众多消费电子制造商的需求，尤其是在便携式手持设备上。BMA250加速度传感器具有从±2g到±16g四个可编程的测量范围，提供应用程序设计者更多的开发弹性，较高的测量精度，其十位的数据可提供最高精确度小于4mg。

3、ADI

智能手环代表：小米手环

传感器型号：ADXL362

ADXL362是ADI公司推出的业界功耗最低的MEMS加速度计。这款3轴数字MEMS加速度计在运动检测唤醒模式下功耗仅为300nA，与最接近的竞争传感器相比，相同模式下的功耗低60%。

在全速测量模式下，数据速率为100Hz时，功耗为2μA，比相同频率下工作的竞争MEMS加速度计低80%。除了固有的低功耗工作特性，ADXL362MEMS加速度计还有其他能够提高系统级功效的重要特性。

ADXL362还内置增强型样本活动检测功能，可准确区分不同种类的运动。该特性可避免误检，防止传感器不必要地开启系统且缩短电池寿命。

ADXL362可用作智能型、连续工作、运动激活开关的一部分。当配备唤醒状态输出引脚时，运动传感器可绕过处理器即时触发启动系统功能的开关，从而进一步降低系统功耗。极低的功耗使ADXL362适合从医疗保健到基础设施监控的各种极度注重电池寿命的应用。

4、旭化成

智能手环代表：LG Watch、Smart Watch2

传感器型号：AK8963

AK8963三轴电子罗盘芯片是高灵敏度的霍尔传感器技术。小包装的AK8963采用磁传感器检测的X轴，Y轴和Z轴，地磁，传感器驱动电路，信号放大器链，和一个算术电路处理的信号从每个传感器。自我测试功能还包括。从其紧凑的足印和细包的特点，适用于地图去往GPS装备来实现步行导航功能的手机或平板电脑的目的。

AK8963具有以下特点：

·硅单片霍尔效应磁性传感器器实现三轴磁强计在硅芯片。模拟电路，数字逻辑电路，电源模块和接口模块都集成在一个芯片。

·宽的动态测量范围和高分辨率较低的电流消耗

·输出数据的分辨率：14位(0.6μT / LSB)16位(0.15μT / LSB

·测量范围：4900±μT

·在8赫兹的重复率平均电流：280μ典型

5、InvenSence

智能手环代表：LG Watch、Galaxy Gear、Gear Fit

传感器型号：MPU-6500

InvenSence公司的传感器MPU6500，它集成了3轴陀螺仪及3轴加速度计。InvenSence采用体硅工艺，MEMS芯片及ASIC芯片集成在3.0mm x 3.0mm x 0.9mm尺寸的封装内。

陀螺仪与加速度计MPU6500封装照：

陀螺仪与加速度计MPU6500 ASIC芯片全图：

陀螺仪与加速度计MPU6500 MEMS Sensor芯片全图

MPU6500的MEMS Sensor芯片采用InvenSense的 Nasiri工艺，该工艺能够与标准CMOS工艺紧密结合，并且使用体硅技术实现主要MEMS结构。ASIC芯片与MEMS芯片采用晶元级铝锗建合。