傳感器幾乎不是消費(fèi)電子設(shè)計(jì)的新元素。然而，最近，它們變得更小，成本更低，并且比過去更節(jié)能。這些發(fā)展促進(jìn)了它們?cè)诒銛y式設(shè)備中的使用(目前智能手機(jī)和平板電腦的用戶吸引力在很大程度上取決于傳感器解決方案的質(zhì)量)，游戲(感知用戶的移動(dòng)允許將該移動(dòng)轉(zhuǎn)換為 - 屏幕游戲角色動(dòng)作)，導(dǎo)航和家用電器。

傳感器技術(shù)的進(jìn)步也使家庭自動(dòng)化，機(jī)器人和數(shù)字健康領(lǐng)域的新應(yīng)用成為可能。然而，僅僅在所謂的“可穿戴設(shè)備”領(lǐng)域，健身帶和其他外圍設(shè)備從生物識(shí)別傳感器接收輸入，然后使用無線電連接帶來智能手機(jī)或平板電腦的分析能力，而智能手機(jī)或平板電腦則可以點(diǎn)擊更多的計(jì)算和通信資源的云。

現(xiàn)在有一些應(yīng)用程序使用智能手機(jī)傳感器，只需分析他或她的膚色，即可提供對(duì)某人心率的無觸摸分析;每次心跳血液沖到臉上并減少從皮膚反射的光量，雖然人眼無法察覺，但可由智能手機(jī)傳感器測(cè)量。

根據(jù)最近發(fā)表的研究報(bào)告，“傳感器市場(chǎng)在消費(fèi)電子產(chǎn)品公司“由美國全球市場(chǎng)研究和咨詢公司MarketsandMarkets負(fù)責(zé)，到2020年消費(fèi)電子傳感器應(yīng)用將達(dá)到292.5億美元。用于消費(fèi)電子和家用電器的傳感器包括壓力，接近度，運(yùn)動(dòng)，溫度，流量和液位，聲學(xué)，觸摸和圖像傳感器?，F(xiàn)在讓我們來看一些通?？梢栽谙M(fèi)電子產(chǎn)品終端產(chǎn)品中使用的代表性設(shè)備。

用于消費(fèi)應(yīng)用的壓力傳感器的一個(gè)例子是意法半導(dǎo)體的LPS331AP MEMS壓力傳感器(圖1)。這種超緊湊的絕對(duì)壓阻式壓力傳感器包括一個(gè)單片傳感元件和一個(gè)IC接口，能夠從傳感元件獲取信息并向外界提供數(shù)字信號(hào)。該傳感器可在便攜式設(shè)備中實(shí)現(xiàn)3D室內(nèi)定位和增強(qiáng)型GPS，并可用于室內(nèi)和室外導(dǎo)航，航位推算增強(qiáng)型GPS，運(yùn)動(dòng)手表以及便攜式設(shè)備的高度計(jì)和氣壓計(jì)測(cè)量。

VENSENS過程使用意法半導(dǎo)體(STMicroelectronics)制造這種傳感器，可以在空氣腔上方生產(chǎn)單晶硅膜，并具有可控間隙和規(guī)定的壓力。與傳統(tǒng)的硅微加工膜相比，這種膜非常小，并且設(shè)計(jì)用于防止膜破裂。該傳感器采用小型塑料焊盤陣列(HCLGA)封裝，工作溫度范圍為-40°C至+ 85°C。

圖1： STMicroelectronics LPS331A的框圖。

消費(fèi)電子應(yīng)用中常用部件的另一個(gè)例子是Microchip MCP9800/1/2/3高精度溫度傳感器(圖2)。這些傳感器應(yīng)用于娛樂系統(tǒng)，移動(dòng)電話和通用溫度監(jiān)控，可在-10°至+ 85°C范圍內(nèi)提供±1°C(最大值)的精度。

圖2：顯示Microchip MCP9800/02典型應(yīng)用的方框圖。

Microchip傳感器的工作電壓范圍為2.7至5.5 V，雙線I²C/SMBus兼容串行接口，最多可支持8個(gè)器件可在單個(gè)串行總線中控制，省電一次性溫度測(cè)量，并采用SOT-23-5，MSOP-8和SOIC-8封裝。

傳感器現(xiàn)在用于遠(yuǎn)程監(jiān)控家用電器。這些應(yīng)用程序的選擇標(biāo)準(zhǔn)始于高精度。其中一個(gè)溫度監(jiān)測(cè)器是恩智浦半導(dǎo)體的PCT2075溫度傳感器(圖3)。它在-25°C至+ 100°C范圍內(nèi)具有±1°C的精度，可進(jìn)行大多數(shù)溫度測(cè)量。

圖3：恩智浦PCT2075溫度傳感器可實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程監(jiān)控。 》該器件的分辨率為11位或+ 0.125°C，使您能夠感應(yīng)微小的溫度變化，同時(shí)出色的精度確保在具有許多I²C從器件的總線上快速響應(yīng)，在這種情況下，在同一I²C上允許多達(dá)27個(gè)器件-bus段僅使用三個(gè)器件引腳。典型的工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)器件僅允許同一I²C總線段上的8個(gè)器件，而無需復(fù)雜的多路復(fù)用方案。在確定表面上的溫度梯度時(shí)，此功能特別有用PCT2075可根據(jù)不同的操作條件進(jìn)行配置。可以將其設(shè)置為正常模式以定期監(jiān)控環(huán)境溫度，或者在關(guān)閉模式下將功耗降至最低。應(yīng)用包括個(gè)人計(jì)算機(jī)，固態(tài)硬盤，恒溫器和液晶電視。

對(duì)于便攜式電子產(chǎn)品市場(chǎng)而言，最大限度地降低功耗以提供更長的電池使用而無需充電是一項(xiàng)重大挑戰(zhàn)。液晶顯示器和背光照明特別耗電。通過使用環(huán)境光傳感器，背光LED可以更長時(shí)間地運(yùn)行并且具有顯著的性能改進(jìn)。這些照明傳感器或光學(xué)傳感器尤其用于手機(jī)中，以便在從黑暗到直射陽光的許多照明條件下自動(dòng)控制顯示器背光亮度。

環(huán)境光傳感器的一個(gè)例子非常適合這項(xiàng)任務(wù)是ams的TSL2591，一種非常高靈敏度的光數(shù)字轉(zhuǎn)換器，可將光強(qiáng)度轉(zhuǎn)換為能夠直接I²C接口的數(shù)字信號(hào)輸出(圖4)。

圖4：高靈敏度的ams TSL2591光數(shù)字轉(zhuǎn)換器將光強(qiáng)度轉(zhuǎn)換為能夠直接I²C接口的數(shù)字信號(hào)輸出。

該設(shè)備近似于人眼響應(yīng)，并結(jié)合了一個(gè)寬帶光電二極管(可見光和紅外線)和單個(gè)CMOS集成電路上的一個(gè)紅外響應(yīng)光電二極管。兩個(gè)積分ADC將光電二極管電流轉(zhuǎn)換為數(shù)字輸出，表示在每個(gè)通道上測(cè)量的輻照度。

數(shù)字輸出可以輸入到微處理器，其中使用近似于人眼響應(yīng)的經(jīng)驗(yàn)公式導(dǎo)出lux環(huán)境光水平。 TSL2591支持傳統(tǒng)級(jí)樣式中斷，在固件清除之前保持活動(dòng)狀態(tài)。

運(yùn)動(dòng)傳感器繼續(xù)在消費(fèi)者應(yīng)用中獲得重要地位?；诔叽纾杀竞徒档凸牡腗EMS技術(shù)創(chuàng)新將這些運(yùn)動(dòng)傳感器從工業(yè)和汽車基地轉(zhuǎn)移到手持式消費(fèi)設(shè)備。這些慣性傳感器用于筆記本電腦，MP3播放器，數(shù)碼相機(jī)，電視遙控器，游戲控制器和移動(dòng)電話，可實(shí)現(xiàn)增強(qiáng)的操作。

典型應(yīng)用包括圖像和視頻穩(wěn)定，抵消手抖動(dòng)。這些傳感器還可用于跌落系統(tǒng)，以保護(hù)硬盤免受跌落造成的損壞，無論是安裝在PC，MP3播放器，相機(jī)，手機(jī)還是平板電腦中。

MPU-3000/MPU-3050運(yùn)動(dòng)處理單元來自InvenSense(圖5)支持3D運(yùn)動(dòng)處理和手勢(shì)識(shí)別算法。 MPU-30X0系列可顯著擴(kuò)展和轉(zhuǎn)換加速度計(jì)提供的動(dòng)態(tài)感應(yīng)功能，超越縱向和橫向。當(dāng)與數(shù)字三軸第三方加速度計(jì)一起使用時(shí)，MPU-30X0通過專用接口收集數(shù)據(jù)，同時(shí)以用戶定義的速率同步數(shù)據(jù)采樣。

圖5 ：InvenSense MPU-3000/MPU-3050的方框圖。

MPU-30X0獲得的總數(shù)據(jù)集包括三軸陀螺儀和加速度計(jì)數(shù)據(jù)，溫度數(shù)據(jù)以及連接到的一位外部同步信號(hào)。 FSYNC引腳。連接到FSYNC引腳的外部同步信號(hào)支持圖像，視頻和GPS同步。該設(shè)備經(jīng)過工廠校準(zhǔn)和抗沖擊。

MPU-30X0不僅為一些更常見的消費(fèi)電子應(yīng)用提供精確的1：1運(yùn)動(dòng)跟蹤，例如靜止/視頻圖像穩(wěn)定，游戲和航位推算，32位部件可以編程為多種手勢(shì)和字符識(shí)別應(yīng)用提供高級(jí)用戶界面。智能，可靠性，低功耗，低成本和高集成度繼續(xù)成為消費(fèi)電子產(chǎn)品中傳感器使用的推動(dòng)力。隨著人們繼續(xù)堅(jiān)持在他們面前，在他們身上，甚至在遠(yuǎn)方家中管理世界的能力，傳感器使用將繼續(xù)保持高水平的增長，而這種需求反過來將推動(dòng)進(jìn)步傳感器技術(shù)。