<span style='color:red'>村田</span>丨额定电压100Vdc、静电容量10μF的引线型多层陶瓷电容器
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村田丨额定电压100Vdc、静电容量10μF的引线型多层陶瓷电容器

　　株式会社村田制作所开发了额定电压100Vdc、静电容量10µF的产品，并将其纳入汽车动力总成/安全设备用引线型多层陶瓷电容器“RCE系列”以及民用设备&工业设备用引线型多层陶瓷电容器“RDE系列”的产品阵容。本产品适用于采用48V电源系统的应用场景，并已于2026年8月开始量产。　　在汽车12V电源系统中，EPS(电动助力转向系统：通过电动机辅助方向盘操作的系统)、制动系统和水泵等部件主要使用额定电压25～50Vdc、静电容量10μF以上的大容量电容器。　　与此同时，随着车辆电气化程度提高，48V电源系统的应用不断扩大，市场对额定电压100Vdc、静电容量10μF以上电容器的需求日益增长。　　在民用设备和工业设备领域，随着设备高性能化和高功率化驱动，48V电源系统在人形机器人等应用中的普及也日趋普遍。　　为满足上述市场需求，村田开发了本款额定电压100Vdc、静电容量10µF，并已在汽车用引线型多层陶瓷电容器“RCE系列”以及民用和工业设备用引线型多层陶瓷电容器“RDE系列”中启动量产。作为额定电压100Vdc、静电容量10μF的引线型多层陶瓷电容器，本产品在体积和高度维度均实现了微小尺寸(由村田调研得出，截至2026年8月26日。引线型陶瓷电容器尺寸定义见下方示意图。)　　此前，村田引线型多层陶瓷电容器中额定电压100Vdc产品的静电容量上限为4.7μF，而本产品将静电容量扩大至10μF。此外，与相同尺寸、额定电压50Vdc、静电容量10µF的村田过往产品相比，本产品的额定电压提高约1倍。　　本产品采用在多层陶瓷电容器上焊接引线并以树脂封装的结构。引线可缓解基板弯曲、振动和热膨胀等因素产生的机械应力，从而减轻电容器本体承受的负荷。　　此外，本产品还可安装在基板外部等常规片状电容器较难适配的位置，而片状电容器通常仅支持基板表面贴装。
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发布时间：2026-09-16 14:05 阅读量：156 继续阅读>>
<span style='color:red'>村田</span>丨毫米波雷达，未来发展的潜力是与传感器融合！
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村田丨毫米波雷达，未来发展的潜力是与传感器融合！

　　一般来说，雷达(RaDAR：Radio Detection And Ranging)是一种通过向目标物体发射电磁波(电波)并测量从目标物体反射回来的电波来检测与目标物体之间的距离和方位的装置。因此，毫米波雷达是指使用毫米波作为电波的雷达。与红外线和摄像头相比，毫米波雷达即使在雨、雪、雾等恶劣天气条件下也能保持检测能力，不仅可以检测与目标物体之间的距离和方位，还能检测目标物体的移动速度。本文介绍具有此类特征的毫米波雷达的检测原理、应用事例及其未来发展潜力。　　01　　什么是毫米波?　　图1显示了毫米波(也写作“mmWave”)在电波分类中所处的范围。一般来说，它指的是频率在30GHz到300GHz之间、波长在1mm到10mm之间的电波，之所以称为“毫米波”，是因为其波长以mm(毫米)为单位。(注：实际上，毫米波的频率范围并没有严格的定义。例如，目前全球分配给5G通信的26GHz频带和28GHz频带也被视为毫米波。)　　图1 按频率分类的电磁波分类　　毫米波具有强直线传播性和可以确保宽频带宽的特征，总结如以下两个方面：　　直线传播性：　　如图1所示，由于毫米波的频率接近光的频率，因此它像光一样具有很强的直线传播性，由此可以得出以下结论：　　由于墙壁等物体的遮蔽以及非常恶劣天气的影响，毫米波的强度会衰减　　也由于这个原因，毫米波不适合远距离通信　　在短距离通信中，毫米波与近处的毫米波系统之间不容易发生干扰　　可以穿透布料和树脂等　　频带宽　　毫米波频带是一个尚未开发的领域，且是一个需求量很少的频带，因此可以确保较宽的频带宽。(目前，比GHz更低的频率范围基本上都已被使用，确保带宽会受到电波法和商业因素的限制。)　　在雷达中，增加频带宽有助于提高距离检测(参照第2节)的精度，因此可以说频带宽是一项重要的规格。另外，在移动通信等当中，增加频带宽有助于实现通信速度的高速化。　　02　　毫米波雷达的方式及特征　　如前所述，毫米波雷达向目标物体发射毫米波，并接收来自目标物体的反射波以检测对象物体位置的装置，能检测的上限为大约300m范围内的物体。　　目前，低功率雷达可以使用的频带有24GHz频带、60GHz频带、76GHz频带和79GHz频带，每个频带都规定了各自的技术条件。其中，24GHz频带的波长为12.5mm，不在毫米波定义的10mm至1mm范围内，因此有时被称为“准毫米波”;毫米波频带(60GHz频带、76GHz频带和79GHz频带)具有较宽的带宽，因此能够进行高精度检测。　　脉冲方式和FMCW方式是毫米波雷达的代表性方式。FMCW是Frequency Modulated Continuous Wave的缩写，意思是使用对频率进行调制后的连续波的方式。两种方式的特征及相互对比如下：　　脉冲方式：　　向目标物体发射宽度很短的脉冲，脉冲宽度从几十纳秒到几微秒不等，通过测量到接收到反射脉冲为止的时间来确定与目标物体之间的距离、速度和角度(图2)。该方式的检测原理简单，电路构成也比FMCW方式更简单。　　FMCW方式：　　这种方式向目标物体发射对连续波进行频率调制后的发送波，然后从发送波与反射波之间的频率差来确定与目标物体之间的距离、速度和角度。此外，它还可以测量与目标物体之间的相对移动速度(图2)。　　图2 通过毫米波雷达检测目标物体的示意图　　图3显示了FMCW方式发射波的示意图。它有时被称为Chirp波形。　　图3 Chirp波形的示意图(Chirp指鸟鸣)　　03　　FMCW方式毫米波雷达：构成和检测　　毫米波雷达有多种方式，但基本都是从FMCW方式发展而来的方式。因此，下面将对FMCW方式毫米波雷达的构成和目标物体检测的大概原理进行说明。尽管它构成简单，但可以获取距离、速度和角度等复合信息。　　图4 通过毫米波雷达进行的目标物体检测　　毫米波雷达的构成　　毫米波雷达主要由以下几部分构成:　　合成器：生成待发送的毫米波频带电波(发送波)　　发射天线：发射发送波　　接收天线：接收反射波　　混频器：将发射信号和接收信号进行组合　　DSP：即数字信号处理装置，实施计算处理　　检测的原理　　毫米雷达波的检测原理主要包括这四个步骤：　　发送波的生成：通过合成器生成毫米波频带的发送波。　　毫米波的发射：将发送波从发射天线连续发射至目标物体。　　反射波的接收：通过接收天线接收从目标物体返回的反射波。　　计算处理：通过混频器将发送波和反射波进行组合，经A/D转换器转换为数字信号，再通过DSP进行计算处理，以确定与目标物体之间的距离、角度和速度等。　　04　　毫米波雷达应用事例　　在第3节中说明的FMCW方式毫米波雷达已被应用于很多现场。这里，我们将以汽车、工业机器人和无人机为例，对它的应用场景及贡献的功能进行说明。　　用途：汽车　　在汽车领域，通过毫米波雷达检测车辆周边的障碍物和其他车辆，由此能够实现自动刹车和车道保持辅助等功能，毫米波被认为对实现L2级自动驾驶(部分自动驾驶)不可或缺。此外，监控驾驶员和乘客的状态以及是否有儿童被遗忘在车上也被作为提高安全性所不可或缺的功能而备受关注。　　工业机器人　　通过在工业机器人手臂上配备毫米波雷达，可以检测手臂与人或物体之间的距离，并可检测速度和角度数据，从而实现诸如停止手臂运动等预设动作。此外，还可以实现自主移动，例如，AMR(Autonomous Mobile Robot：自主移动机器人)可以在行走时避开货架、墙壁、行人以及多种工业设备等障碍物。　　无人机　　无人机，尤其是飞越有人地带的无人机，需要高度的安全性。通过使用毫米波雷达探测飞行路径，可以探测与地面之间的距离、柱子、墙壁以及电力线、电话线和布置在空中的天线等物体，不受天气条件的限制，从而确保在有人地带进行安全飞行。　　05　　毫米波雷达在安全技术中的应用　　毫米波雷达已被应用在多个领域，近年来，在欧洲进行汽车安全性能评估的Euro NCAP提出了强化碰撞安全试验，因此，毫米波雷达在提高车内安全性的“座舱监控系统”中的应用备受关注。　　Euro NCAP(European New Car Assessment Programme)是欧洲新车安全评鉴协会)的缩写。该协会是一个对在欧洲销售的新车的安全性进行评估和发布的独立机构。它对碰撞安全性和行人保护等前沿安全技术进行测试和评级，已成为消费者选车的指标。另外，NCAP在各国都有，例如，在美国有IHS rating，在日本有JNCAP。　　2023年，Euro NCAP发表了新的评估项目。除了根据乘员体格自动展开安全气囊的技术以及检测安全带使用情况的技术外，为了预防近年来“因儿童被遗忘在车内而导致的中暑事故”，评估对象中还新增了儿童遗忘检测功能。为了满足这些要求，能够掌握车内状况的座舱监控系统不可或缺。　　座舱监控系统是一种利用车内传感器监控驾驶员和乘员的状况，并在需要时启动制动或警报的机制。它由驾驶员监控系统DMS(Driver Monitoring System)和乘员监控系统OMS(Occupant Monitoring System)组成，驾驶员监控系统用于确认驾驶员的身体状况和注意力，乘员监控系统用于掌握乘员的位置和行动。传感器中一直在使用摄像头，但在许多情况下，仅靠摄像头难以检测到，例如后向式儿童安全座椅上的婴儿、裹在毯子里的乘员以及安全带的佩戴状况等。　　在这些情况下，作为补充和替代摄像头的装置(传感器)，毫米波雷达被认为很有前景。毫米波雷达能够穿透织物和座椅靠背，因此可以检测到“摄像头无法看到的对象”。此外，它对于微小的动作也能捕捉到，因此对于心率和呼吸等生理功能的轻微变化也能检测。凭借这些特征，毫米波雷达有望为大幅提高座舱监控系统中的DMS和OMS的功能做贡献，并有助于符合Euro NCAP要求的新安全标准。　　06　　总结：毫米波雷达的未来是与传感器融合　　毫米波雷达是一种具有优良检测能力的装置——传感器，但为了满足今后多样化的检测需求，将包括毫米波雷达在内的超声波传感器、红外传感器和摄像头等多种传感器相组合的“传感器融合”至关重要。　　传感器融合是一种整合来自多个传感器的数据，以获取单个传感器无法获取的信息的技术。例如，通过将毫米波雷达与图像传感器相组合，不仅可以从人体运动中获取驾驶员的疲劳程度和注意力水平信息，还可以从眼球运动和面部表情中获取信息，并根据需要发出警报。　　将来，除了汽车外，在工业机器人、无人机和多种出行设备中，以毫米波雷达为中心的传感器融合技术也有望大幅提高周边状况的识别精度、安全性和可靠性。
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发布时间：2026-09-16 13:05 阅读量：162 继续阅读>>
<span style='color:red'>村田</span>丨用于电动车智能基础设施的直流充电解决方案
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村田丨用于电动车智能基础设施的直流充电解决方案

　　为应对全球变暖和气候变化，许多国家设定了到2050年实现二氧化碳排放净零的目标。为实现这一目标，减少交通运输部门的排放至关重要，因为该部门的能源消耗非常高。向电动汽车(EV)的转型在这项努力中发挥了关键作用。　　本文介绍了电动汽车行业的发展趋势，以及村田提供的电池电动车(BEV)智能基础设施的直流充电解决方案。　　高功率直流快速充电技术广泛普及　　为在2050年实现净零碳排放目标，许多国家和地区已设定政策目标，在2035年之前停止销售新的内燃机(ICE)车辆。这些政策转变正在推动整个汽车行业加大力度减少交通排放。此外，根据国际能源署(IEA)的数据，到2050年，道路上几乎所有的乘用车和商用车预计将是电动或燃料电池车辆。　　此外，汽车行业正寻求参与科学目标倡议，该倡议旨在提供明确的脱碳和可持续发展的路径。此类倡议不仅帮助在单个公司内部建立共同的减排目标，还在整个行业中建立目标。　　受社会需求和由原始设备制造商(OEM)主导的行业举措推动，新基础设施的开发也在推进。随着电池电动汽车(BEV)和零排放汽车(ZEV)的逐步普及，支持这些车辆的直流充电器需求正在增加。这一趋势预计将持续，需多样化的充电解决方案和基础设施开发。　　大功率直流快速充电技术在支持电动汽车(EVs)的广泛采用中发挥着关键作用。目前，一些直流快速充电器可以提供超过350 kW的电量，使许多电池电动汽车(BEVs)在大约30至45分钟内充电至80%。这种快速充电能力显著提高了便利性，尤其是对于长途旅行，并减少了“续航焦虑”——关于行驶里程的担忧——使消费者更容易选择电动汽车。此外，预计到2030年，约50%的BEVs将具备200 kW快速充电的能力。此项进步预计将推动对大功率充电基础设施的需求增加，从而在市场上提高电动汽车的整体采用率。　　此外，一些高端型号将能够实现超过300千瓦的峰值充电，从而在满足客户对高性能的期望的同时实现高效和快速充电。这些技术趋势突显出大功率直流快充对更广泛电动汽车市场的重要影响和发展。　　在充电站设计方面，趋势正向着将中央电力转换装置移离充电桩的方向发展。这种方法将电力转换装置与充电单元分开，提高了电力分配的灵活性，减少了整体安装占地面积。　　多点直流充电器可以在充电器之间分配可用输出功率，从而允许单个充电器同时为两辆或更多车辆充电。最近，许多制造商开始提供具有两个或多个直流输出的直流充电器。这一趋势由于在租赁汽车、出租车和公共汽车等商业应用中的优势而日益流行，这些领域的需求正在增长。两辆车辆同时充电(功率共享技术)可以实现高效的电力分配以满足高需求。此外，这些技术进步预计将需要高精度、高速的无线通信技术。　　加速整个价值链的脱碳进程　　为了建设一个可持续的去碳社会并鼓励整个行业紧急且负责任地做出响应，Murata 已将“创建去碳社会”作为一个关键问题，并为其业务运营设定了温室气体(GHG)排放减少目标。　　此外，Murata 正在加速其整个价值链的脱碳工作，目标是在2050年前实现供应链的碳中和，并在2035年前实现RE100。Murata 还与利益相关者合作，积极为全球气候变化缓解努力做出贡献。尤其是在占其销售额25%的移动领域，推广以 BEV 为中心的零排放车辆被视为至关重要。Murata 正在专注于快速充电系统这一关键领域，推动技术创新和价值创造，以支持向脱碳商业模式的转型。　　Murata在其业务流程中积极基于重要性来解决社会问题，专注于小型化技术和环保产品的开发。值得注意的是，多层陶瓷电容器(MLCC)的开发因其通过轻量和紧凑技术提升客户产品的便利性并促进可持续资源使用而受到认可。此外，Murata引入了环保包装和回收系统，实施多方面措施以减少环境影响。　　更高输出功率以满足快速充电　　由于直流充电器需要更高的输出功率以满足快速充电的需求，快速充电电路中的MLCC是必不可少的。Murata提供了一系列能够处理高输出功率的MLCC，尤其在AC-DC和DC-DC电路中具有显著优势。　　由于向碳化硅 (SiC) 和氮化镓 (GaN) 技术的转变，EV DC 充电器功率设备市场正在经历显著的转变。2023年，EV DC 充电器设备市场(包括分立组件和模块)的估值为3.3亿美元，预计到2029年将达到8.1亿美元，复合年增长率 (CAGR) 为17.8%。　　特别是SiC技术正在迅速获得关注，定位为电动汽车直流充电基础设施的关键应用，推动未来几年对SiC晶圆的需求。预计SiC MOSFET器件市场将从2023年到2029年以40.3%的高复合年增长率增长，达到2.95亿美元的市场规模。此增长受到超快充电器段(350 kW及以上)需求增加的推动，其中高功率输出和高效能量转换至关重要。此外，许多制造商正在推进采用30–40 kW模块的模块化设计，这些模块也正在被部署在大规模超快充电站中。　　同时，GaN 技术因其高开关速度和高效率而备受关注，使其在某些低功率 DC 充电器和特殊应用中具有前景。然而，GaN 技术仍处于早期阶段，成本降低和可靠性提升等挑战必须得到解决才能广泛应用。尽管如此，未来的研发有望推动这一领域的进一步发展。　　目前电动汽车直流充电器使用的功率半导体正从Si MOSFET/Si IGBT过渡到SiC MOSFET/GaN，这一转变是由于对更快和更高输出功率的需求驱动的。这一转变是由于SiC和GaN的优越功率转换效率，它们减少了能量损失，缩短了充电时间并降低了成本。这些材料还可以在高温环境中运行，减少了冷却需求，并实现了小型化和成本节约。此外，它们支持更快的功率转换，增强了快速充电系统的性能，其高速开关能力使得设计更加紧凑和轻量化，从而节省了空间。组件还在向更高电压、更小尺寸和更好耐热性的方向演变。　　随着半导体规格从 Si MOSFET/Si IGBT 转向 SiC MOSFET/GaN，MLCC 正在应用于以前未使用的领域。Murata 的 MLCC 产品系列有助于高电压、小型化和耐热性。与传统设计(Si MOSFET/Si IGBT)一样，Murata 在 AC-DC 和 DC-DC 电路方面的优势依然存在。　　常见的DC-DC转换器架构包括三种类型：全桥转换器、半桥转换器和谐振转换器。Murata的解决方案迎合这些电路设计，并提供支持高电压的产品阵容，并在持续扩展中。这包括：　　缓冲电容器(Class 2)，例如GRM系列(额定电压高达1250 V)、GR3系列(高纹波电流耐受)、KRM系列(带金属端子连接的GRM)、KR3系列(带金属端子连接的GR3)，以及RDE系列(环氧树脂涂层带引线);　　还有缓冲和谐振电容器，如GRM系列(具有C0G和U2J特性，额定电压高达1 kV)和KRM系列(具有C0G和U2J特性，额定电压高达1 kV)。例如，为了在尺寸受限的DC充电模块中实现紧凑性，MLCC有时被用作谐振电容器代替薄膜电容器(谐振电容器在LLC电路中推荐使用)。　　远程监控快速充电站的灵活无线技术　　为了实现快速充电站运营的远程监控，给充电器配备连接模块已变得至关重要。最常用的技术是Wi-Fi™和Bluetooth®，这两种技术使设备能够直接连接到互联网，使其成为物联网产品的最灵活的无线解决方案。这些技术提供了诸如更快的上市时间、高性能和可靠性、当地和全球FAE支持、长期保障以及射频和认证支持等优势。　　Murata 的无线连接模块支持 Wi-Fi4、Wi-Fi5 和 Wi-Fi6/Bluetooth，通过 FCC/ISED 和日本认证，并提供 CE 测试报告。它们可以集成到 Linux 或 RTOS 平台中，并用于 DC 充电应用程序，以实现实时充电状态监控、软件更新、智能手机应用程序集成和远程故障排除。　　为了扩展Wi-Fi™的范围和传输距离，开发了Wi-Fi HaLow™技术。Wi-Fi HaLow™是基于Wi-Fi/IP的长距离无线通信标准，标准化为“IEEE 802.11ah”，能够在超过1公里的广域进行通信。使用4 MHz带宽(SISO)，Wi-Fi HaLow™理论上可实现几Mbps的数据传输速率，适合视频和音频流传输。　　Wi-Fi HaLow 针对物联网设备和智能设备进行了优化，具有长距离通信和低功耗的特点，适合电池供电操作。它在 900 MHz 频段运行，提供几百米的通信范围，远远超过传统 Wi-Fi 的 2.4 GHz 或 5 GHz 频段，并消除了对电信运营商服务的需求，从而降低成本。　　与传统 LPWA 相比，Wi-Fi HaLow 提供更高的吞吐量，支持高达几 Mbps 的大容量数据传输(4 MHz 带宽，SISO)。它还提供原生 IP 支持，能够像传统 Wi-Fi 一样直接连接到 IP 网络，并支持最新的安全协议，如 WPA3。其应用包括物联网设备、智能建筑、智能农业和智能工厂。　　Murata已开发了两款Wi-Fi HaLow模块：Type 2HL低传输功率版本，用于全球SKU，以及Type 2HK用于NA和APAC除日本外允许使用更高传输功率的地区，运行在sub-1 GHz频段(未授权频段)，具有多种设备节能模式，并支持最新的Wi-Fi安全机制。在直流充电应用中，例如在大型停车场安装充电器时传统Wi-Fi的范围不足，Wi-Fi HaLow可以作为替代方案。　　结 论　　随着电池电动车的快速普及，智能基础设施的建设已成为推动高质量行业发展的关键。直流充电解决方案以其高效率、快速响应和智能化的优势，正日益成为未来交通能源系统的重要组成部分。智能基础设施的直流充电系统不仅提升了充电体验和运营效率，还与能源管理和智能调度技术深度融合，支持城市实现绿色、低碳和可持续发展。Murata的MLCC和Wi-Fi HaLow连接产品线将在直流充电解决方案中发挥重要作用，进一步推动电动交通的智能化和数字化转型。
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发布时间：2026-08-26 13:13 阅读量：362 继续阅读>>
<span style='color:red'>村田</span>新品 | 车载Ethernet标准“10Base-T1S”适用、3225尺寸金属端子型CMCC
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村田新品 | 车载Ethernet标准“10Base-T1S”适用、3225尺寸金属端子型CMCC

　　移动出行领域正在追求更安全、更舒适的驾驶体验，汽车基本控制技术正在迅速向高度智能化升级。“Connected(互联)”、“Autonomous(自动驾驶)”、“Shared & Service(共享与服务)”、“Electrification(电动化)——在移动出行变革CASE的趋势驱动下，车载控制系统接口所采用的网络标准正逐步从传统的CAN总线向已成为信息系统接口主流的Ethernet(以太网)统一，并加速引入数据传输速度上限可达10Mbps的10Base-T1S 标准。　　为此，村田在绕线和铁氧体组装技术的基础上，通过引进新型金属端子技术，开发了10Base-T1S适用的共模扼流圈。近日，村田制作所完成了3225尺寸金属端子型共模扼流圈“DLW32MH241MX2”的商品化，并已开始量产。　　该产品符合车载Ethernet(以太网) 标准“10Base-T1S”的现行规范要求，满足OPEN Alliance标准的 Scc21: Class3、Cp：Class3的技术指标。10Base-T1S是用于连接以太网设备的车载通信标准，可实现10Mbps的通信;Scc21: Class3/ Cp: Class3是车载以太网“10Base-T1S”的OPEN Alliance标准。在此标准中，要求共模扼流圈满足Scc21: Class3(240uH), Cp:Class3(≤10pF)。　　本产品可为车企加速10Base-T1S车载以太网接口的市场布局做出贡献。
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发布时间：2026-08-26 13:07 阅读量：311 继续阅读>>
<span style='color:red'>村田</span>丨压电薄膜传感器和倾角计提供灵敏的控制能力
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村田丨压电薄膜传感器和倾角计提供灵敏的控制能力

　　在机器人应用中，使用压电薄膜传感器可以使机器人在手部运动上具备类似人类的灵活性，而敏感的触觉反馈至关重要。机器人需要能够在抓取物体时感知压力变化，有效控制抓力输出，并结合倾角传感器以提升控制能力。这代表机器人发展的重要阶段。压电薄膜传感器提供敏感的压力感应能力，与倾角传感器相结合，它们为机器人触觉应用的控制带来了新的可能性。　　这篇文章将介绍压电薄膜传感器和倾角传感器的技术发展与应用，以及村田提供的解决方案。　　更环保且灵敏度更高的压电薄膜材料　　压电膜由一种名为聚乳酸(Polylactic Acid，简称PLA)的材料制成，这是一种“可生物降解聚合物”，其强度和可成型性可与传统石油基塑料相媲美。自1995年前后以来，PLA因其环保特性而受到关注，如今已广泛被认可为一种环保型聚合物。PLA中的乳酸是通过乳酸菌对从植物中提取的淀粉进行乳酸发酵而生产的。淀粉来源于植物的光合作用，且除了制造过程中所需的能源外，其整个制造、处理和分解的生命周期中均使用了碳中和材料，因此不会增加大气中的CO₂。　　PLA具有高度透明性，这是其他可生物降解聚合物所不具备的特性，其透光率甚至超过丙烯酸，达到93%。PLA通常用于日常用品，比如超市中的蛋盒和西红柿包装盒。虽然PLA通常作为一种低成本的植物基聚合物用于环保目的，但其压电特性却赋予了它独特的性能。　　PLA的压电常数(压电d常数)在7至12 pC/N左右，较PZT等材料来说相对较小。然而，PLA具有非常低的相对介电常数，约为2.5，这使其压电输出常数(等同于压电g常数，g=d/εT)相对较大。因此，PLA在压电输出方面表现出较高的灵敏度。相较之下，从压电输出常数来看，PLA与聚偏氟乙烯(PVDF)大致相当，而后者的压电常数约为PLA的四倍。　　由PLA制成的压电膜可因表面因压缩或形变而产生的应变(拉伸或收缩)而生成与应变成比例的极化。这种极化会产生电荷，并通过电流/电压转换器(I/V转换器)转化为电压，从而输出模拟信号。这一特性使得压电膜能够检测所受压力的变化。　　高灵敏度压力检测的柔性薄膜传感器　　村田公司的“Picoleaf”是一种利用其自主研发的压电技术开发的柔性薄型传感器，设计用于高灵敏度压力检测。它比传统传感器更小、更薄，节省了安装空间，同时提升了组装性能和耐用性。Picoleaf旨在提升需要人机交互(HMI)传感的产品的功能性、易装配性和耐用性。作为传感器，电极被印刷或层压在一种薄而高度柔性的有机压电薄膜上。该薄膜可使用双面胶带安装至设备上，无需复杂的粘接工艺。　　Picoleaf有助于设备的纤薄化，即便是与显示屏和触控面板结合使用，也能节省空间。这种高灵敏度传感器仅需要一个传感器就能检测大面积显示屏的压力。此外，它还可用于检测微米级范围内的微小位移、不自主的肌肉震颤、操作时手部保持力度、以及人体脉搏等生理信号。　　Picoleaf拥有非热释电特性，即由于温度变化，它不会发生极化，从而大大减少了因体温、阳光或半导体发热等因素引起的灵敏度变化和干扰。此外，Picoleaf的功耗非常低，传感器本身为零功耗，并可设计驱动放大器的工作电流至低功耗状态(约10μA)。其柔性结构允许弯曲并能贴附于高度设计化设备的曲面。　　利用其专有的压电技术，村田的Picoleaf能够被安装在有限的空间内。与以往的传感器相比，它在保持薄型化的同时提升了装配便捷性和耐用性。Picoleaf结合了检测电路，通过压电薄膜的位移速度获得输出。基于这种输出特性，Picoleaf可用于多种传感应用，比如压力检测、握力检测以及生物信号检测。　　Picoleaf可用于压力检测应用，作为UI传感器通过检测压力变化工作。比如，将Picoleaf置于手写笔上可以监测用户手部的握持状态。它的功能超越了简单触控，还能够检测手部压力防止误操作。　　此外，Picoleaf还可以用于生物信号检测应用，利用压电薄膜传感器的高灵敏度。例如，它可以充当传感器检测诸如“脉搏及呼吸”等生物信号。已有数篇学术论文探讨了可降解压电传感器在人体表面监测心脏速率和呼吸速率的应用，证实了基于压电传感器的生物信号检测的准确性。　　村田为Picoleaf提供多种产品形式，包括可直接安装至主板的传感元件，以及结合了布线的传感元件，使得传感器的安装位置可以与主板分离。此外，还有结合了部件安装布线的传感元件，进一步将传感器的安装位置与主板分开，从而实现主板上无需安装任何部件的设计。　　Picoleaf的检测电路由I/V转换器和放大电路组成。当压电薄膜因压力或变形而弯曲(导致拉伸或收缩)时，薄膜会产生与弯曲量呈正比的极化。Picoleaf所生成的电荷可通过I/V转换器转化为电压，形成模拟信号输出。此输信号可以根据需要进行放大和调整，以供通用ADC或CPU处理，不会受到传感器电容和寄生电容的影响。目前推荐使用离散电路，但村田正在研发包含信号处理功能的Picoleaf专用ASIC，预计将在2025年开始供应。　　具有卓越变形检测能力的Picoleaf　　Picoleaf传感器的压电特性使其能够检测“位移方向”和“位移速度”。关于位移方向，当检测到“山褶”变形时，位移方向输出到Picoleaf参考电压的正侧;而如果检测到“谷褶”变形，位移方向输出到负侧。除了位移方向外，位移速度可以根据峰值电压来计算，该峰值电压会随着位移速度的增加而线性增长。 此外，利用Picoleaf传感器的反向输出特性，可将推压和释放动作无缝应用于用户界面中的开关切换。如果将Picoleaf安装在周期性振动的物体上，它可以检测到这种周期性振动，从而用作状态检测传感器。　　Picoleaf的厚度仅为0.2毫米甚至更薄，尺寸仅为2x10毫米，非常紧凑。即使结合显示屏或触控面板使用，它仍然可以节省空间。它还能贴合具有高低差异的设备曲面，包括包覆圆柱形物体等特殊造型。Picoleaf具有高灵敏度，能够检测微至1微米的位移。单个传感器即可探测整个大型显示屏表面的压力。它也可以用于检测不自觉的肌肉运动，如颤动、抓握和脉冲。　　由于Picoleaf具有非热电特性，它受到的噪声极少，因为不会因体温、阳光或半导体等热因素引起漂移。因此，算法的构建更加简单，传感器本身零功耗，而驱动放大器电路的功耗可以设计为低功耗(约10μA)。　　可用于多种压力检测应用的Picoleaf　　Picoleaf 的透光率超过 90%，可用于透明显示面板区域的安装。通过将触摸屏的 UI 功能与 Picoleaf 的压力检测能力相结合，可以实现一种与普通触摸屏不同的、更加基于人体行为原理的**人机界面**(HMI)。在具体应用中，它可以被设计为通过压力检测触发的可靠输入 UI，利用变形检测技术实现诸如笔等输入设备，并通过各种压力检测功能，打造真实的软件键盘体验。　　如果在实现新的可穿戴概念时遇到困难，Picoleaf 的轻量、薄型、短小且灵活的结构可以帮助您在保持设计完整性的同时新增功能特性。Picoleaf 的安装灵活性可以轻松应对例如有限空间、曲面等难题。它通过在狭小空间和曲面上应用压力检测技术，创建具有可靠操作性的 UI，同时结合磨损和/或握持检测能力(利用高灵敏度)，使可穿戴设备能够检测诸如脉搏及呼吸等生物信号。　　目前，市场上已有配备村田制作所压电薄膜传感器 Picoleaf 的健身设备。　　在设计时，Picoleaf 还可用于赋予机器人产品触觉感知。通过利用这些设备的高灵敏特性，Picoleaf 能为使用触觉信息的机器人产业开发作出贡献。Picoleaf 可以被应用在机器人手指尖端，以检测由接触软或硬物体引起的变形，并相应调整抓力，使单个机器人手能够抓取软硬不同的各类物体。Picoleaf 可连接至远程操作机器人，量化触觉反馈，为 VR 操作者提供更真实的环境信息。Picoleaf 还能够粘附到操作机器人内部的线路上，检测诸如线路老化等内部异常情况。　　与其他基于应变、电容、加速度计或机械软件的传感器相比，Picoleaf 的标准尺寸仅为 3x17 毫米，厚度仅为 0.25 毫米(背胶部分为 0.1 毫米)。它可以使用粘合胶带组装，具有力检测功能，灵敏度可达 1 微米，能够检测变形速度数据。在电路设计中，可以使用常用组件，配备 4 针 ZIF 连接器接口，Vdd 的典型电压为 3.3V，功耗小于 10μA，响应时间小于 10 ms，并支持曲面设计，提供更多优势。　　满足严苛环境的高性能倾角传感器　　村田(Murata)推出的SCL3300倾角传感器是一款高性能的三轴倾角传感器。其尺寸仅为7.6×8.6×3.3mm(宽×长×高)，提供四种测量模式以满足各种应用和需求。该传感器具有超低噪声，分辨率高达0.001°/√Hz。它配备了内部SPI数字接口、优越的机械阻尼特性，以及-40至125°C的工作温度范围。在供应电压为3.0至3.6V时，其电流消耗仅为1.2mA。采用成熟的电容式三维微机电系统(3D-MEMS)技术，SCL3300提供了高性能，非常适用于坚固耐用的设计。　　SCL3300非常适合需要在恶劣环境中保持高稳定性的应用，包括水平感应、倾斜补偿、机器控制、结构健康监测、惯性测量单元(IMUs)、机器人技术以及定位/导航系统。　　为了加快产品开发速度，村田推出了数字加速度计/倾角传感器板SCL3300-D01-PCB。这块电路板支持量程为±2.4g的三轴倾角感应器，并配备MEMS数字倾角传感器SCL3300系列芯片载板。芯片载板的设计旨在便于快速原型设计。SCL3300芯片载板包括传感器和焊接到电路板上的电路设计，同时还包括接头和无源元件。　　另一款倾角传感器BCGMCU是第二代BCG解决方案，其性能有所提升。这款产品为医院或家中卧床病人的状态监测开辟了新可能。它可以检测各种生物信号，例如脉率、呼吸频率和呼吸时间，还能检测到离床时间并分析睡眠状态。BCGMCU解决方案由预编程微控制器(BCGMCU-D01)和SCL3300-D01倾角传感器组成，提供了一个组件级的解决方案，专为软件解决方案供应商、服务提供商和OEM系统集成商量身打造。
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发布时间：2026-08-12 13:48 阅读量：409 继续阅读>>
<span style='color:red'>村田</span>丨Picoleaf：打造新一代动物健康监测的柔性感测技术
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村田丨Picoleaf：打造新一代动物健康监测的柔性感测技术

　　全球动物相关产业正经历持续扩张。以宠物产业为例，美国家庭宠物饲养数量预计将从2023–2024年的约8,690万户增长至2026年的9,500万户，增幅约9.3%;全球超过半数家庭至少饲养一只宠物。　　与此同时，全球畜牧业每年需管理数十亿至上百亿头经济动物。随着饲养规模的不断扩大，传统的监测方式与感测技术在实时性、准确性、自动化及大规模部署等方面逐渐显露出局限性。　　01　　行业背景与挑战:　　从规模扩张到准确管理　　如何通过新型感测技术实现更有效、实时的动物监测与管理，已成为增强动物照护水平的关键课题。　　当前，动物监测领域面临诸多痛点：　　人力局限：无论是在牧场、家庭还是动物医院，照护人员难以通过人工观察实时掌握多只动物的健康状况。　　数据缺失：畜牧业缺乏对动物活动与生理变化的长期连续追踪，影响饲养效率与疾病预防;宠物主人难以及早发现异常行为或健康预警。　　医疗盲区：动物医院常面临夜间值班人力不足、住院动物无法持续监测等问题，导致病情变化未能被及时发现。　　02　　技术需求：　　构建理想的健康监测系统　　针对上述挑战，构建理想的动物监测系统，需具备以下六大核心技术能力：　　舒适佩戴：载体设计需适合长时间佩戴，减少动物应激反应。　　信号稳定：能够准确测量心跳、呼吸等微弱生理信号。　　抗干扰能力：有效应对动物活动产生的动作干扰。　　低功耗设计：延长设备续航，减少维护频率。　　环境适应性：适应毛发覆盖、汗液分泌及户外复杂环境。　　实时连续监测：提供不间断的健康数据流，支持即时预警。　　03　　Picoleaf：　　从智慧畜牧到多元产业的感测创新　　智慧化发展的核心，在于设备能否获取更真实、更细致的环境信息。过去，电子系统多侧重于数据处理与运算;如今，随着感测技术的进步，设备已具备感知微小变化的能力，使数字系统与真实世界的连接更加紧密。　　Picoleaf 作为新一代柔性感测技术的代表，其价值不仅局限于动物健康监测。在实际应用中，许多产业均面临微弱信号采集难、传感器部署受限或测量环境复杂等挑战。从个人健康照护、工业设备监测，到智慧生活与新型人机交互界面，市场亟需更贴近场景需求的感测方案。　　未来，感测技术的发展将不再仅追求测量精度，更将重视与应用场景的深度整合。Picoleaf 所展现的价值，在于提供了一种崭新的感测可能性——当设备能够捕捉过去难以获取的微小动态信号时，将为更多创新应用开启广阔的想象空间。　　虽然现有感测技术已能够应用于部分动物健康监测场景，但在长期佩戴、微弱信号采集以及动态环境下，仍容易受到传感器重量、刚性及环境因素影响，从而降低测量稳定性。此外，部分测量方式仍需进行局部剃毛或固定处理，增加了实际导入与长期使用的难度。因此，市场开始寻求兼具柔性化、高灵敏度与低功耗特性的下一代感测技术，以实现更自然、更持续的动物健康管理。　　作为村田(Murata)开发的纤薄柔性感测元件，Picoleaf 具备高灵敏度、薄膜结构及低功耗等特性。其可弯曲的结构更容易整合至空间受限、曲面贴附或穿戴式设备等应用场景，使其能够更灵活地整合到不同类型的感测系统与产品架构中，并可用于微弱生理信号及动态物理变化的测量。　　Picoleaf：从智慧畜牧到多元产业的感测创新　　何谓 Picoleaf?　　Picoleaf 延续了村田(Murata)产品一贯的特色:「轻、薄、短、小」，其厚度仅约 0.2 mm，最小尺寸可达 2 × 10 mm(感测元件本体，不含连接端)。纤薄的薄膜结构不仅有助于降低元件本身的存在感，也使感测元件能够更贴近测量对象，从而进一步加强对微小动态变化的感知能力。除了尺寸上的优势之外，其采用的压电薄膜材料也是 Picoleaf 的核心特色之一。　　Picoleaf 所采用的压电薄膜材料，是以植物淀粉发酵制成的聚乳酸(PLA)为基材，不仅具备柔性薄膜特性，也不同于传统着重于静态力量测量的感测方式，更擅长捕捉形变过程中的动态变化，能够高灵敏度地感知：　　扭转　　微小振动　　压力变化　　微小位移　　甚至可检测到 1 µm(微米)级别的微小变形。这使得电子设备不再只是接收输入信号，而是开始能够感知更多来自真实世界的动态物理信号。　　在环境可持续发展方面，Picoleaf 兼顾感测性能与环保特性。其采用碳中和薄膜材料制成，符合 RoHS 标准，在兼顾高感测性能的同时降低环境负担，实现感测效能与可持续价值的双重提高。　　此外，Picoleaf 具备出众的低功耗特性，感测元件本体不需要供电，搭配仅约 10 μA 的驱动放大电路，有助于延长装置使用时间，特别适合长时间运行的感测系统。　　除了低功耗优势外，Picoleaf 亦具备高度稳定的感测特性。由于不受热释电效应影响，即使在人体或动物体温、阳光照射，或电子元件发热等环境下，仍能有效降低信号漂移与噪声干扰，维持长时间监测所需的稳定性与可靠性。　　在应用灵活性方面，Picoleaf 检测的是物理形变本身，而非电容变化，因此即使用户佩戴手套，或产品采用防水、防护外壳设计，仍能维持良好的感测能力。这项特性使其更容易整合至多种穿戴式设备与户外应用环境。　　对于智慧畜牧而言，动物健康监测通常需要长时间佩戴、低功耗运行以及微弱信号测量能力，而这些需求正是 Picoleaf 技术优势尤其能发挥价值的应用场景。　　柔性感测技术于动物健康监测之应用　　综合上述特性，Picoleaf 不仅是一项感测技术，更有机会成为推动智慧动物照护的重要基础。从智慧畜牧、宠物健康管理到动物医疗监测，均可依据不同动物类型与应用需求，整合于项圈、脚环、胸背带或贴附式装置中，打造更实时、更连续且更贴近动物日常生活的健康监测方案。　　通过这类穿戴式感测装置所收集的心率、呼吸率等生理与行为信息，不仅能够反映动物当前的健康状态，也有机会进一步掌握疾病、压力、发情或术后恢复等生理变化趋势。相较于传统人工观察方式，连续性的数据采集更有助于在不影响动物日常活动的情况下，建立长期健康记录，并增强异常状况的早期发现能力。　　智慧畜牧中的应用　　在智慧畜牧领域中，牛只在发情期间通常伴随着活动量增加、心跳加快等生理与行为特征;而在疾病、压力或分娩前后，也可能出现特定的活动模式与生理变化。未来可进一步发展以下应用：　　• 发情相关行为与生理特征分析　　• 健康状态与压力指标监测　　• 分娩前后生理状态观察与预警　　• 异常行为的早期检测　　宠物照护应用　　而在宠物照护与动物医疗领域，生理信号监测同样具有重要价值。例如高龄犬猫、术后恢复中的动物或重症监护病房(ICU)住院个体，其健康状态可能在短时间内发生变化。受限于人力配置及监测设备限制，医护人员未必能够全天候持续观察每一只动物。若能通过穿戴式监测装置持续掌握动物的生理与活动信息，将有机会协助及早发现异常征兆，降低关键病情被忽略的风险。　　感测技术的价值不仅在于实时监测动物状态，更在于结合数据存储与分析机制，将长期积累的生理与行为信息转化为具有参考价值的管理依据，进而建立可分析、可追踪且具预估能力的健康管理模式。当感测数据进一步结合 AI 分析与云端平台后，未来有望从智慧畜牧延伸至宠物照护与动物医疗领域，朝着更全面的准确动物医疗(Precision Animal Healthcare)发展，改进动物福利与照护品质。　　从智慧畜牧到多元产业的感测创新　　智慧化发展的核心，往往来自于设备能否获取更多、更真实的环境信息。过去的电子系统大多着重于数据处理与运算能力。然而，随着感测技术持续进步，设备开始具备更细致地感知周围变化的能力，使数字系统与真实世界之间的连接更加紧密。　　然而，动物健康监测仅是柔性感测技术众多应用场景之一。在实际环境中，许多产业同样面临微弱信号难以采集、传感器不易部署或测量环境复杂等挑战。从健康照护、工业设备监测，到智慧生活与新型人机交互界面应用，均需要更贴近实际场景需求的感测方案。　　因此，未来感测技术的发展方向，除了追求更高的测量精度之外，也将更加重视与应用场景的整合能力。作为新型柔性感测技术的一员，Picoleaf 所展现的价值不仅在于单一应用领域，更在于提供了一种崭新的感测可能性。当设备能够感知过去难以获取的微小动态信号时，也将为未来更多创新应用开启新的想象空间。
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发布时间：2026-08-12 13:43 阅读量：362 继续阅读>>
<span style='color:red'>村田</span>丨新品 直接安装于AD/ADAS ECU的高精度6DoF惯性传感器
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村田丨新品 直接安装于AD/ADAS ECU的高精度6DoF惯性传感器

　　以往的车辆按功能分别配置多个ECU(电子控制单元)，近年来，车辆电子系统正从传统的模块化设计向区域架构转变。将多个ECU整合为一个单元，即功能集成ECU，对车辆多个系统进行统一控制的电子控制单元。株式会社村田制作所目前就开发了专为直接安装于AD/ADAS ECU的高精度6DoF惯性传感器“SCH1633-D05”，并已于2026年6月开始量产。　　本产品有助于实现区域架构(Zonal Architecture)，并有助于减少车辆布线以及降低电路板占用空间。　　区域架构将车辆按物理区域进行划分，由各区域的ECU统一管理周边的传感器和设备。通过整合ECU，可以减少布线和线束等将车辆内部电气系统所需的多根电线汇集在一起形成的电缆组件，因此有助于降低整车成本并改进设计效率。　　在区域架构中，将6DoF惯性传感器直接安装到ECU电路板上的情况正在增加。然而，在完成安装后对传感器进行校准非常困难，因此需要具有高精度并且温度特性稳定的传感器。为此，村田通过结合自主开发的3D MEMS技术与专用集成电路(ASIC)设计技术，在一款特别设计的塑料SOIC封装中实现了稳定的温度特性，并开发出适合直接安装于ECU的本产品。　　本产品单个器件即可支持多个车辆功能，因此有助于减少布线并降低电路板占用空间。本产品具有准确的传感器输出以及良好的温度特性，并在出厂前进行校准，以便在整个工作温度范围内对温度特性进行优化。　　本产品适用于AD(Autonomous Driving，自动驾驶) / ADAS(Advanced Driver-Assistance Systems，高阶驾驶辅助系统)、车身控制、前照灯水平调节以及机器人等应用。　　主要规格　　检测轴：6轴(3轴加速度+3轴角速度)　　角速度测量范围：±300 °/s　　加速度测量范围：±80 m/s2 (辅助通道：最大±260 m/s2)　　角速度总偏移性能：X、Y轴 0.15 °/s　Z轴 0.10 °/s　　数据分辨率：20位　　内部监控信号数量：200监控点以上(支持ISO 26262)　　环境对应：无铅・无卤、符合ELV、RoHS、China RoHS　　今后，村田也将持续推进面向汽车市场需求的传感器产品开发，为AD/ADAS系统性能的进一步发展作出贡献。
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发布时间：2026-08-05 13:08 阅读量：499 继续阅读>>
<span style='color:red'>村田</span>丨陀螺仪和加速度传感器在高级驾驶辅助系统 (ADAS) 中的作用和解决方案
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村田丨陀螺仪和加速度传感器在高级驾驶辅助系统 (ADAS) 中的作用和解决方案

　　随着自动驾驶技术的快速发展，先进驾驶辅助系统(ADAS)已成为汽车智能与安全演进的核心。除了摄像头、毫米波雷达和激光雷达等外部环境感知设备之外，实时捕捉车辆自身状态的惯性传感器同样不可或缺。其中，由陀螺仪和加速度传感器组成的惯性测量单元(IMU)，能够精确提供车辆加速度、偏航率和姿态变化的数据，为车道保持、电子稳定控制、自适应巡航控制和自动紧急制动等功能提供基础支持。随着ADAS逐步向更高级别的自动驾驶迈进，如何提升惯性传感器的精度、可靠性及多传感器融合能力，成为业界实现安全和智能驾驶的重要解决方案之一。　　本文将介绍ADAS的发展历程和系统架构，以及村田公司推出的由陀螺仪和加速度传感器组成的IMU解决方案的功能特性。　　ADAS的发展历史和系统架构　　经过多年的发展，ADAS已经取得了显著进展。　　在其早期阶段(大约在2000年)，主要集中于单一功能的辅助系统，例如ABS(防抱死制动系统)、ESC(电子稳定控制)和巡航控制。传感器主要基于雷达，提供基本的碰撞避免和距离控制。　　到了2010年，进入功能扩展阶段，引入摄像头、毫米波雷达和超声波传感器，开始实现车道偏离警告(LDW)、盲点检测(BSD)和自动紧急制动(AEB)。系统逐渐从单一功能演变为多功能集成。　　到2020年，ADAS进入智能化和融合阶段，特点是多传感器融合。例如，结合雷达、摄像头和超声波，并引入AI算法，实现了一些半自动驾驶功能，如Level 2自动驾驶(高速公路自动跟车、车道保持辅助)。　　未来将过渡到高级辅助和自动驾驶，向Level 3及以上自动驾驶发展，需要高精度地图、V2X(车联网)以及更高运算能力的汽车AI芯片。系统架构趋向于集成化(集中ECU /域控制器)以支持更多传感器和算法。　　ADAS系统架构一般可分为三个主要部分：感知层、决策层和执行层。　　感知层包括摄像头(前视/环视/车内)、毫米波雷达(短程/中程/长程)、超声波传感器和LiDAR(用于高级ADAS或L3+自动驾驶)。其功能是环境感知(物体检测、车道识别、行人识别、障碍物检测)。　　决策层包括核心控制单元(ECU/域控制器)，涵盖传感器融合算法、AI/深度学习模型(用于行人、车辆、交通标志识别)、路径规划和决策逻辑。在功能上，用于做出驾驶辅助或自动驾驶决策。　　执行层包括车辆控制单元，例如制动系统(ABS/ESC/AEB)、转向系统(电动助力转向EPS、车道保持)和动力系统(油门控制、智能巡航)。功能上，用于实际执行控制命令，确保车辆动态稳定和行车安全。　　ADAS的发展逐渐从单一功能辅助演变为多传感器融合和AI驱动的智能架构，最终迈向Level 3及以上的自动驾驶。其系统架构涵盖感知-决策-执行三大层，核心在于多传感器融合应用和高效能计算平台。　　ADAS应用中的陀螺仪和加速度传感器　　陀螺仪和加速度传感器是ADAS应用中的重要组件。　　加速度传感器测量车辆在X、Y和Z轴上的加速度，可以计算速度变化和碰撞瞬间的冲击力。陀螺仪测量车辆的角速度(偏航、俯仰、滚转)，确定转向角度、姿态变化以及横向和纵向动态。两者通常以IMU的形式集成，以提供高精度的车辆动态信息。　　在ADAS中，陀螺仪和加速度传感器常用于车辆动态控制(VDC)。加速度传感器监测横向加速度，检测打滑或失去牵引力，而陀螺仪测量偏航率，判断转向过度或不足。它们可以与电子稳定控制(ESC)系统集成，自动调整制动和动力输出，以防止失控。　　在自动紧急制动(AEB)和碰撞检测应用中，加速度传感器可以精确检测碰撞瞬间的冲击，迅速触发安全气囊。与雷达/摄像头数据结合时，可以在碰撞前预先减速。　　在车道保持辅助(LKA/LKS)和车道偏离预警(LDW)应用中，陀螺仪监测车辆方向稳定性，帮助识别车辆是否因驾驶员操作或外力漂出车道。当与摄像头的车道线检测结合使用时，可以更精确地判断车辆是否偏离车道。　　在自适应巡航控制(ACC)和自动驾驶导航应用中，加速度传感器提供车辆加速度和减速度的实时数据，提高巡航控制的平顺性。陀螺仪可以与GPS配合用于高精度定位和姿态校正，避免仅靠GPS的漂移误差。　　在停车辅助和低速自动驾驶应用中，IMU(加速度+陀螺仪)在低速或GPS信号弱的环境(如地下停车场)中提供相对位置和姿态信息，辅助车辆完成停车操作。　　在ADAS架构中，陀螺仪和加速度传感器是属于感知层的关键基础传感器。　　它们通过提供关于“车辆自身状态”的信息，来补充摄像头、毫米波雷达和LiDAR。经过决策层(ECU/域控制器)算法融合后，它们输出车辆动态参数，进一步驱动执行层的制动、转向或加速控制。　　陀螺仪和加速度传感器在ADAS中扮演着“车辆动态感知”的重要角色。它们提供车身姿态、加速度和偏航率的实时信息，辅助核心功能如车辆稳定控制、碰撞检测、车道保持、自动巡航以及精确定位。尤其在摄像头和雷达未完全覆盖的场景中，它们提供了关键的冗余和安全保障。　　IMU模块为ADAS提供高精度测量数据　　有多个层次的自动驾驶功能，但都需要高度精确的传感和算法，以综合处理获取的数据。　　在高级驾驶辅助系统和自动驾驶系统产品的开发过程中，Murata 使用配备自研 IMU 模块的测试车辆进行驾驶测试。它利用数据在各种预期的使用场景中评估和验证安全性。通过其低成本和精确测量的产品组合，Murata 为汽车自动驾驶测量数据精度的关键提升做出贡献。　　以 Murata 的汽车集成 6DoF 陀螺仪和加速度传感器——SCH1600 为例，SCH1600 传感器是一个优化的单封装 6DoF 组件。它通过与 GNSS 以及摄像头、雷达和 LiDAR 等各种感知传感器的数据融合，用于 ADAS 功能和自动驾驶(AD)。　　SCH1600 传感器在角度随机游走和偏置稳定性方面提供了市场领先的性能，确保了即使在仅几秒的积分时间内也能产生高质量的陀螺信号。其快速数据速率、时间同步功能和高性能使得在车辆的所有子系统(从 HUD 控制到摄像头和前灯调平系统)之间高效共享 IMU 信号成为可能。　　满足严格功能和安全性能的高精度IMU方案　　Murata SCH1600 集成了超过 200 个内部监控信号，在市场上实现了高水平的功能安全性能。测量轴的正交性在 Murata 得到校准，使系统集成商能够绕过这一昂贵且性能关键的工艺步骤。　　SCH1600 传感器系列通过冗余设计选项和内置可调双输出通道，为高级客户提供了更大的灵活性。它支持 ±300°/s 的角速率测量范围和 ±8g 的加速度测量范围，具有动态范围高达 ±26g 的冗余数字加速度计通道。陀螺仪偏置不稳定性低至 0.5°/h，角随机游走可低至 0.03°/√Hz。它提供输出插值和抽取选项，并包括数据准备输出、时间戳索引和用于时钟域同步的 SYNC 输入。　　工作温度范围为 −40 至 110°C，支持 3.0 至 3.6V 的电源电压和 1.7 至 3.6V 的 I/O 电源电压，具有 SafeSPI v2.0 接口。通过 SPI 帧可以选择 20 位和 16 位的输出数据。它包含利用超过 200 个监控信号的广泛自诊断功能。　　尺寸为 11.8mm x 13.4mm x 2.9mm(长 x 宽 x 高)，采用 SOIC-24 倒装封装。符合 AEC-Q100 Grade 1 认证，并采用坚固、符合 RoHS 的 SOIC 塑料封装，适用于无铅焊接工艺和 SMD 安装，采用成熟的电容式 3D-MEMS 技术。　　SCH1600 系列设计为中心车辆 IMU，提供高质量信号给车辆内的所有子系统，即使在非常恶劣的环境中。代表性应用领域包括高级驾驶辅助系统 (ADAS)、自动驾驶 (AD) 和短期航位推算 (DR)、GNSS、摄像头和雷达融合、惯性导航、先进的车辆稳定控制、动态和静态大灯调平。　　在汽车应用领域，Murata 提供了许多适用于 ADAS ECU(高级驾驶辅助系统 ECU)、停车系统、LiDAR、RADAR、传感摄像头和车内监控系统的产品。以汽车 ADAS ECU 的产品阵容为例，它包含适用于 SoC、DC-DC/PMIC、基带、SerDes、CAN 收发器、以太网和时钟等领域的系列产品线。这些产品包括陶瓷电容器、芯片铁氧体磁珠、热敏电阻、电感器、芯片电感器(芯片线圈)、芯片共模扼流圈、陀螺仪传感器、陶瓷谐振器(CERALOCK)、晶体单元等，以满足汽车应用的多样化需求。　　结 论　　在高级驾驶辅助系统中，陀螺仪和加速度传感器不仅是车辆动态感知的基础，也是确保驾驶安全和提升智能驾驶体验的关键元素。通过提供高精度的加速度和姿态信息，它们与摄像头、雷达和LiDAR等外部传感技术相辅相成，实现多传感器融合下的稳定决策和控制。随着自动驾驶级别的提高，未来的解决方案将更加重视传感器的高可靠性、低功耗和人工智能融合能力，从而为车辆构建一个更高效、更安全的智能移动生态系统。Murata提供的陀螺仪和加速度传感器，以其高精度和稳定性，代表了ADAS和自动驾驶应用的最佳解决方案之一。
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发布时间：2026-08-05 13:07 阅读量：478 继续阅读>>
<span style='color:red'>村田</span> | 一文理清无线通信技术如何有效利用电波频带宽
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村田 | 一文理清无线通信技术如何有效利用电波频带宽

　　通过我们日常使用的智能手机发送和接收音频、图像、视频等数据时，尽管使用人数较多，但对方将数据发送给自己或自己将数据发送给希望的对方都能很自然地实现。这不仅是因为无线通信使用了更宽的频带以提到数据通信速度(传输速度)，还得益于在多条数据的发送及接收当中有阻止数据相互重叠和噪声干扰等问题的技术，这些技术以提高频带宽的利用效率，即以有效利用电波为目的。这些技术主要是指：　　能传输多条数据的“多路复用”(Multiplexing)技术;　　利用多路复用技术实现了与多个用户同时连接的“多址接入”(Multiple Access)　　需要特别指出的是，多址接入是为第五代移动通信系统(5G)做出贡献的重要方法，5G的目标是支持包括家电和IoT设备等物品在内的超多数连接(100万个连接/km²)。　　本文为读者理一理这两条技术路线的概念和实现机制。　　多个用户(终端)同时使用移动通信(图片仅供参考)　　目录　　01　　多路复用的基本概念　　02　　多址接入的基本概念　　专栏：多路复用与多址接入之间的关系　　03　　多路复用技术的实现机制　　04　　多址接入技术的实现机制　　专栏：FDD-LTE和TD-LTE是什么意思?　　05　　总结　　01　　多路复用：有效利用单一传输路径(空间)　　在无线机制推文中，我们介绍了通信系统——无论是有线通信(传输路径为电缆)，还是无线通信(传输路径为空间)——的基本模型构成(图1)。　　在这个模型中，假设发送侧/传输路径/接收侧都只有一个，并且在某个时候传输的数据也是一条(我们暂且将其称为单纯通信)。如果发送方能够同时向接收侧发送多条数据，这将提高数据发送和接收的效率。因此，人们设计了一种通过单一传输路径同时传输多条数据的技术。这种技术就称为多路复用。　　图1 通信系统的基本模型构成　　02　　多址接入：多用户互不干扰的无线通信　　如果将多路复用视为将多条数据同时重叠发送，那么多路复用中就不包括发送侧和接收侧的要素。在无线通信的情况下，将发送和接收的要素添加到多路复用的方法，也就是多个用户共享传输路径以传输多条数据的方法被称为多址接入(Multiple Access)。　　在与通信相关的书籍、资料和网络内容中，根据所解释的内容，可以看到有的地方将多路复用和多址接入记述为同一技术。在本文中，如上所述，我们将从多址接入是一种利用多路复用并允许多个用户共享传输路径进行通信的方法这个角度来进行解说。　　多路复用与多址接入之间的关系　　表1显示了多路复用和多址接入之间的关系。为了与多址接入进行比较，多路复用中的发送侧和接收侧都只有一个。此外，由于多路复用具有多个信道，而多址接入也具有多个信道，因此可以说多址接入是以多路复用为基础的。　　表1 多路复用与多址接入之间的关系(点击放大)　　这里提到到“信道”是指我们简单地将其视为携带一条数据的电波——信号波的通道(通信路径)。从这个意义上来说，信道有时也称为线路。在无线通信的情况下，例如，当传输10个不同的信号波(多路传输)时，也可以说存在10个信道的通信路径。　　在实际的无线通信中，相比于从一个用户到另一个用户或从一个用户到多个用户的共享传输路径的事例，多个用户之间相互共享传输路径的事例更多，例如移动通信系统(图2)和卫星通信系统(图3)。　　图2 移动通信系统示意图　　图3 卫星通信系统示意图　　本文接下来简单介绍多路复用和多址接入的机制。　　03　　多路复用的机制：FDM/TDM/CDM　　无线通信中的多路复用方法有多种，代表性的方法如下所示。　　频分多路复用(FDM：Frequency Division Multiplexing)　　时分多路复用(TDM：Time Division Multiplexing)　　码分多路复用(CDM：Code Division Multiplexing)　　每种方式的机制的一般性示意图如图4a、4b、及4c所示，我们将着眼于红框内的传输路径进行解说：　　频分多路复用(FDM)　　图4a 频分多路复用(FDM)示意图　　频分多路复用(FDM：Frequency Division Multiplexing)是一种将多条数据分配到不同频带并将各个频带作为信道(Ch)在单一传输路径上同时传输的多路复用技术。　　图4a显示了FDM的一般性示意图。在发送侧将分配了多条数据的频带作为信道在单一传输路径上进行多路复用传输。接收侧可以使用由能够选择各信道的频带的终端接收发送的数据。　　作为在无线通信中使用FDM的例子，有日本国内地上波电视播放。虽然传输路径只有空间这一条，但包含图像和音频数据的电波从多个电视台分别以每个频率发送，接收侧可以通过选择唯一的频率来观看所需的电视节目。此外，模拟播放无线电也使用FDM。　　时分多路复用(TDM)　　图4b 时分多路复用(TDM)示意图　　时分多路复用(TDM：Time Division Multiplexing)是一种将多条数据按时间分割后作为信道进行分配，并使用相同的频率在单个传输路径上传输的多路复用技术。　　TDM的一般性示意图如图4b所示。在发送侧，来自终端的多条数据被按时间分割并分配给信道(Ch)，并在单一传输路径上进行多路复用传输。接收侧通过在与发送侧相同的时间分离到各个信道，多个终端可以分别接收发送的数据。　　在无线通信中采用TDM的例子有欧洲和美国的电视播放。　　码分多路复用(CDM)　　图4c 码分多路复用(CDM)示意图　　码分多路复用(CDM：Code Division Multiplexing)是一种将每个终端各不相同的识别符号与数据混合，然后添加得到的同一频带内信号，并通过单一传输路径同时传输该信号群的多路复用技术。　　图4c显示了CDM的工作机制。通过将数据与比该数据的1位时间宽度更短的周期性识别符号相混合(调制)来生成调制信号。对该调制信号和传输时的原始数据(原始信号)的频带宽进行比较后发现，调制信号的频带宽更宽。该特征已成为通信方面的优势，例如对外部噪声在传输路径上造成的干扰具有更强的抵抗能力。它通过将每个终端各不相同的多个调制信号原封不动地添加来进行多路复用，并通过单一传输路径来发送该多路复用信号。在接收侧，通过根据每个终端分别将多路复用信号与在调制时使用的识别符号相混合(解调)来恢复数据，可以各接收所发送的数据。　　在无线通信中，还没有发现采用CDM的标准系统的例子，绝大多数情况下都是作为多址接入方式的CDMA(Code Division Multiple Access)而被广泛采用　　智能手机技术规格中记载的FDD-LTE和TD-LTE是什么意思?　　在使用智能手机和手机的移动通信或固定电话的通话中，发送和接收是同时进行的，这意味着语音数据使用单一信道在两个方向上传输。因此可以认为双向传输也是多路复用技术之一。　　智能手机等技术规格中写着“FDD-LTE”或TD-LTE(通常将TDD-LTE写作TD-LTE)，这个FDD(Frequency Division Duplex)和TDD( Time Division Duplex)的意思是双向传输。　　另一方面，LTE(Long Term Evolution)是第四代移动通信系统(4G)的通信标准，这其中也包含着多址接入 -在4G的情况下是OFDMA- 的意思。因此，也可以说“FDD-LTE”描述了双向传输和多址接的方式。　　虽然有点复杂，但是双向传输并不算是多路复用，双向传输和多路复用的应用——多址接入一般都是这样分开记述的。　　图5a FDD 示意图　　FDD被称为频分双工，通过为下行/下载(在终端侧接收数据)和上行/上传(在终端侧发送数据)分配不同的频率来实现双向传输(图5a)。　　图5b TDD 示意图　　TDD也称为时分双工，上下行使用相同的频带，在时间轴方向上分割音频数据，通过在短时间(通话时为毫秒量级)内交替发送和接收音频数据，从而实现双向传输(图5b)。因此，严格来说，TDD并不是同时发送和接收，但在通话时，接收到的声音并不会让人感到不适。　　04　　多址接入的机制：FDMA/TDMA/CDMA　　多址接入是一种通过共享多路复用信道使多个用户能够互不干扰地进行通信的方法。多址接入的基本方式按演变顺序排列如下：　　频分多址接入(FDMA：Frequency Division Multiple Access)　　时分多址接入(TDMA;Time Division Multiple Access)　　码分多址接入(CDMA：Code Division Multiple Access)　　下面，我们将根据图3中的示意图，以每种多址接入方式的示意图和使用它们的卫星通信为例，对这些方式的机制进行说明。　　在此需要指出的是，在新近的无线通信，例如4G-LTE移动通信和个人通信(Wi-Fi 6/6E和Wi-Fi 7等)中，使用称为正交频分多址接入(OFDMA：Orthogonal Frequency Division Multiple Access)的方式，其基础是一种称为正交频分多路复用(OFDM：Orthogonal Frequency Division Multiplexing)的调制技术和多路复用技术。关于OFDM的说明需要复杂的预备知识，比如数据多值化、QAM(Quadrature Amplitude Modulation)以及数据信号频谱之间的正交性等，因此，我们在此将其省略并准备在其他页面进行解说。　　频分多址接入(FDMA)　　图6a 频分多址接入(FDMA)的示意图　　频分多址接入(FDMA)是将来自多个用户的数据分配到已划分的频带信道(Ch)并通过单一传输路径进行传输的方式(图6a)。FDMA于上一世纪80年代开始运用，模拟方式的第一代移动通信系统(1G)的手机和汽车电话均采用FDMA。　　卫星通信中的FDMA通信示意图如图6b所示。图中显示的是假设图3中的送信侧为1个(地球站E0)时，将多路复用数据信号发送到多个接收侧(地球站E1-E3)的情况。　　图6b 使用频分多址接入(FDMA)的卫星通信示例　　从地球站E0发送数据信号时，将发往地球站E1-E3的每条数据调制到相应频率，然后将信号在卫星中继器支持的频带内等间隔排列，以便相邻信号频带不会重叠(不会相互干扰)。接收这些信号的地球站E1-E3分别将可以接收的频率信号分离并提取数据。　　时分多址接入(TDMA)　　图7a 时分多址接入(TDMA)示意图　　时分多址接入(TDMA)是一种将来自多个用户的数据按固定时间间隔分割后分配到信道并通过单一传输路径进行传输的方式(图7a)。TDMA于上一世纪90年代开始运用，已发展为数字方式的第二代移动通信系统(2G)中的手机(GSM、PDC、PHS等)就采用了TDMA。　　卫星通信中的TDMA通信示意图如图7b所示。与上一节一样，图中显示了在假设图3中的发送侧为一个(地球站E0)时将多路复用数据信号发送到多个接收侧(地球站E1-E3)的情况。　　图7b 使用时分多址接入(TDMA)的卫星通信示例　　从地球站E0发送数据信号时，将时间分成帧，再将帧中被参考突发信号占有的部分除外，将对剩余部分进行分割后的区间(时间槽)作为信道，然后将发往地球站E1-E3的数据分配给每个信道。然后，在地球站E1-E3的每个站里，将与地球站E0的发送时间相匹配的信号分离并提取数据。在卫星通信中，自1985年左右以来，除了FDMA之外还采用TDMA。　　这里提到到“参考突发信号”是，为了使通过TDMA进行的通信稳定而不受干扰，需要使发送侧和接收侧的信道切换速度等的时间保持一致(同步)。地球站E0通过在帧开头放置称为突发信号的信号来控制同步。　　码分多址接入(CDMA)　　图8a 码分多址接入(CDMA)示意图　　码分多址接入(CDMA)是一种通过将每个用户的数据与不同的识别符号相混合来生成信号，然后将全部用户的信号重叠到同一频带上并通过单一传输路径进行传输的方式(图8a)。2000年代开始运用的第三代移动通信系统(3G)的手机就使用CDMA。　　卫星通信中的CDMA通信示意图如图8b所示。与上一节一样，图中显示了在假设图3中的发送侧为一个(地球站E0)时将多路复用数据信号发送到多个接收侧(地球站E1-E3)的情况。　　图8b 使用码分多址接入(CDMA)进行的卫星通信示例　　在地球站E0中，将为接收侧地球站E1-E3分别分配的识别符号与发往各站的数据信号相混合，以生成频带比数据信号的频带更宽的信号，并将加上该信号后的多路复用信号传输到卫星中继器。　　在从卫星中继器接收多路复用信号的地球站E1-E3侧，为了将信号分离而将接收到的多路复用信号与每个地球站的识别符号相对比，仅从与其匹配的信号中提取数据。　　此外，在卫星通信中使用CDMA是上一世纪90年代以后的事情。　　05　　总结　　我们从实现多个用户之间互不干扰的无线通信的角度说明了多址接入是无线通信中的一种重要方法。在结束之前，我想对其进行一些稍微更加深入的讨论。　　多址接入是伴随着FDMA/TDMA/CDMA而发展的，可以毫不夸张地说，频率利用率随着这种发展而得到了提高是无线通信发展的关键。例如，提高移动体通信中的频率利用率会导致用户数量和数据通信总量的增加。频率利用率在这里简单地将其视为每个频带的数据通信速度(单位为bps(bit per second)/Hz)。此外，频率利用率有时也称为频谱效率或带宽效率。　　正如在本文中简单提到的那样，目前移动体通信的主流——4G的多址接入方式是正交频分多址接入(OFDMA：Orthogonal Frequency Division Multiple Access)，据说频率利用率与3G的CDMA相比提高了2倍左右。此外，5G还采用了一种称为非正交多址接入(NOMA：Non-Orthogonal Multiple Access)的方式，该方式比OFDMA具有更高的频率利用率。
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发布时间：2026-07-15 14:33 阅读量：648 继续阅读>>
<span style='color:red'>村田</span>丨生物监测技术的演变与解决方案
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村田丨生物监测技术的演变与解决方案

　　随着人工智能、物联网和传感技术的快速进步，生物监测解决方案正在从传统的接触式和间歇测量过渡到更智能、连续和不显眼的健康监测模式。从医院跟踪生命体征到智能家居、远程医疗和公共安全场景，生物监测不仅在提高医疗效率和准确性方面发挥着关键作用，还在预防保健、慢性病管理和突发健康事件的预警系统中表现出巨大价值。本文介绍了Ballistocardiography (BCG) 和压电薄膜传感生物监测解决方案的应用和发展，以及Murata提供的相关解决方案。　　本文介绍了Ballistocardiography (BCG) 和压电薄膜传感生物监测解决方案的应用和发展，以及Murata提供的相关解决方案。　　检测微小心脏振动进行无接触生理监测　　BCG技术是一种非接触式生理监测方法，通过检测由心脏收缩和血液排出引起的微小机械振动，间接获取心脏活动信息。它不需要电极贴片或可穿戴设备，可以在舒适的环境中持续跟踪生命体征。近年来，它在非接触式生物监测中得到越来越广泛的应用。　　Murata的BCG(心搏图)传感器通过检测人体内心跳和血流产生的微小振动和运动来工作。　　以下是其工作原理的简化说明：　　感知微小的身体运动：当心脏跳动时，它会引起身体的细微运动和振动。这些运动非常微小，通常在微米范围内。　　微机电系统 (MEMS) 技术：Murata 的 BCG 传感器使用 MEMS 技术，该技术涉及与电子电路集成的微小机械结构。这些结构对振动和运动非常敏感。　　检测机制： 传感器通过将这些物理运动转换为电信号来检测心跳引起的机械振动。　　信号处理: 电信号经过处理，以提取有关心率、心律及其他心血管参数的有意义信息。　　非侵入式监测：由于它能够外部感测身体振动，BCG传感器允许进行非接触或最小侵扰的心脏监测，适用于睡眠监测、可穿戴设备和医疗保健等应用。　　总之，Murata的BCG传感器使用灵敏的MEMS组件捕获心脏引起的身体振动，并将其转换为用于健康监测的电信号。　　BCG可以应用于医院病房和重症监护室(ICU)、智能家居和睡眠监测、老年人跌倒和健康警报以及远程健康管理。例如，在医院病房和ICU中，它可以持续监测心率、心搏间隔变异性(HRV)和每搏输出量，减少与接触式传感器相关的皮肤刺激和感染风险。当应用于智能家居和睡眠监测时，它可以分析睡眠期间的心率、呼吸、身体运动和睡眠阶段。它可以隐藏在床垫、枕头或床架中，实现隐蔽监测。　　此外，在老年人跌倒和健康警报中，BCG可以监测心脏功能的长期变化，结合异常模式检测来预防心脏事件，而无需用户合作，使其适用于老年人群。BCG还可以用于远程健康管理，通过连接物联网平台，将BCG数据上传至云端进行分析和医学评估，支持多用户同时监测和数据比较。　　BCG完全是非接触式的，能够通过床垫、座椅甚至地板进行监测，而不会影响用户活动或睡眠。它支持长期连续监测，非常适合需要全天候监测的高风险患者或老年人。它可以获取多个参数，包括心率、呼吸频率、HRV和血流动力学指标。它提供高度舒适性和隐私性，因为用户不需要佩戴任何设备，也不存在与摄像头相关的隐私担忧。　　然而，BCG 技术也面临着诸如信号噪声干扰等挑战。身体运动、床垫弹性差异和外部振动等因素会影响数据准确性。算法的精度和标准化也需要关注，必须增强 AI 和信号处理模型，以提高在不同体型和姿势下的稳定性。此外，进入临床诊断领域需要严格的医疗设备认证和大规模临床验证。未来，BCG 将与毫米波雷达、光学 PPG 等技术相结合，以提高检测准确性和环境适应性。　　下一代高性能无接触生物监测解决方案　　村田推出了改进的第二代BCG解决方案，为监测医院和家中睡眠个体的状态开启了新的可能性。它可以检测诸如脉搏、呼吸频率和呼吸持续时间等生物信号，以确定床铺占用情况并分析睡眠状态。　　Murata的解决方案包括一个预编程的微控制器(BCGMCU-D01)，配备算法，并集成在客户的PCB设计中的低噪声SCL3300-D01倾斜仪，构成一个面向软件解决方案提供商、服务提供商和OEM系统集成商的零部件级解决方案，使得BCG测量可以集成到各种医疗产品中。　　这款新的床式传感器利用BCG原理。当心跳时，由于身体的运动，床会产生微妙的振动。这些微弱的信号被超灵敏加速度计捕获，并通过嵌入微控制器的算法处理，以提取生物信号，例如脉搏。通过BCG产品，传感器节点可以检测包括脉搏、呼吸频率、心率变异性(与压力相关)、搏出量以及床占用状态在内的各种生物信号。　　BCGMCU 采用非接触式测量，实现连续无干扰的监测。它提供了广泛的集成选项的参考设计方法，具有几乎无限寿命的低功耗 MEMS 加速度计。它兼容常见的制造工艺，并包括易于使用的串行 UART 接口。它输出每个心跳的时间，用于计算各种心率和心率变异性指标。目标应用包括医院、养老院和辅助生活设施，实现心跳检测、呼吸率监测、床位占用监测、睡眠质量测量，以及压力和放松分析。Murata 的 BCGMCU-D01 支持 3.3V DC 输出电压，静态电流小于 6.7 mA，输出数据率 (ODR) 为 1 Hz，脉冲检测范围为 40-120 bpm。　　高性能耐用型三轴倾斜仪　　村田的 SCL3300 是一款高性能的三轴倾斜仪，可在倾斜测量中提供卓越的性能。其紧凑尺寸为 7.6 × 8.6 × 3.3 mm (宽 × 长 × 高)，支持四种用户可选的测量模式，可根据具体应用和需求进行定制。它具有超低噪声密度和高分辨率 (0.001°/√Hz)，配备 SPI 数字接口，优越的机械阻尼特性，工作温度范围为 -40 至 125°C，电流消耗为 1.2 mA (在 3.0–3.6V 供电电压下)。它采用成熟的电容式 3D-MEMS 技术，提供高性能和坚固的设计，适用于要求在恶劣环境中稳定性的应用，如水平测量、倾斜补偿、机器控制、结构健康监测、惯性测量单元 (IMUs)、机器人技术以及定位和导航系统。　　Murata还提供SCL3300 SERIES PCB，这是一个数字加速度计/倾斜仪传感器板。该芯片载体PCB配备了MEMS数字倾斜仪SCL3300系列，以便于产品评估和设计。此外，Murata提供CA10H-SAL睡眠分析库，输出瞬时和累计的整夜应用数据。它利用检测到的高频和低频心率变异性、呼吸深度和呼吸变异性进行整夜恢复分析。它自动评分清醒、REM、浅睡和深睡阶段，并支持基于检测到的恢复、REM、浅睡和深睡评分以及总睡眠时间的睡眠质量指数。目前支持的操作系统包括Ubuntu 18.04及更新版本，以及CentOS 6.0和7。　　用压电薄膜传感器检测脉搏等生物信号　　Murata推出了压电膜传感器 (Picoleaf™)，这是一种使用Murata专有压电技术开发的柔性薄传感器。它能够高灵敏度地检测弯曲、扭曲、压力和振动。与传统传感器相比，它节省安装空间，提高了薄度、组装性能和耐用性。　　此外，Picoleaf使用的压电薄膜由聚乳酸制成，该材料是通过从植物中提取淀粉并发酵成乳酸来合成的。植物从大气中吸收二氧化碳来生产淀粉，使得这种材料实现碳中性，并为减少全球变暖做出贡献。　　Picoleaf检测电路由I/V转换器和放大器电路组成。当压电薄膜由于压力或形变而弯曲时，会产生与弯曲程度成正比的极化。生成的电荷通过I/V转换器转化为电压，并作为模拟信号输出。转换后的电压信号被放大并根据需要进行调整，以供通用AD转换器或CPU处理。　　Picoleaf的压电特性使其能够检测"位移方向"和"位移速度"。对于“山折”变形，位移方向输出到Picoleaf参考电压的正端;对于“谷折”变形，输出到负端。除位移方向外，位移速度可以从峰值电压计算，峰值电压随位移速度成比例增加。此外，通过利用Picoleaf传感器的输出反转特性，推拉动作可以在用户界面中作为无缝开关。如果Picoleaf附着在有周期振动的物体上，它可以检测这些振动，作为状态检测传感器。　　Picoleaf超薄(0.2毫米或更小)且紧凑(2 × 10毫米)，即使与显示屏或触摸面板结合也节省空间。它还可以安装在设计精巧设备的曲面上，包括圆柱形状。Picoleaf能够检测到微小至1微米的位移，单个传感器可以测量整个大显示屏表面的压力。它可以检测无意识的肌肉运动，如震颤、握持和脉搏。由于它是非热释电的，因此避免了因热量(例如体温、阳光或半导体)引起的漂移，从而降低噪音，便于算法开发。此外，传感器本身零功耗，放大器电路可以设计为低功耗(约10 µA)。　　Picoleaf 的透光率超过 90%，可安装在需要透明度的显示面板区域。结合触控面板的用户界面功能与 Picoleaf 的压力检测能力，可以实现与传统触控面板不同的人机界面，更符合人体行为原则。Picoleaf 的轻薄、短小和灵活设计使其在保持设计完整性的同时引入新功能。其安装灵活性轻松解决了空间极小和曲面等挑战，使其适用于可穿戴设备以检测脉搏和呼吸等生物信号。
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发布时间：2026-07-15 13:23 阅读量：585 继续阅读>>

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