2020年Questex春季传感器创新周年度最佳11款传感器

Questex秋季传感器创新周的年度最佳传感器奖，是依据对市场的代价，设计的奇特性和影响（即办理的题目或办理的题目的“庞大”），对参赛作品举行评判并选择获奖者。克日2020年最佳的传感器奖颁布，一 共有11款，如今来看看。

1、AI/呆板进修范畴

Maxim Integrated ——MAX78000神经网络加快器芯片

MAX78000神经网络加快器芯片由Maxim Integrated Products于9月推出，其将人工智能（AI）推向了边沿的同时，实现电池供电的物联网（IoT）设置装备摆设的性能不受到影响。

MAX78000以不到软件办理方案能量的1/100的速率实行AI推理，可以进步呆板视觉，音频和面部辨认等应用的服从外，还可以大大改进电池供电的AI应用步伐的运行时间，同时可以实现曩昔以为不行能的庞大的新AI用例。

Max780000神经网络加快器微操纵器。（Maxim Integrated）

MAX78000的焦点是专用硬件，旨在最小化卷积神经网络（CNN）的能耗和等候时间。该硬件运行时险些不受任何微操纵器内核的滋扰，从而极大地简化了操纵。能量和时间仅用于实现CNN的数学运算。

FierceElectronics的编辑Matt Hamblen表现：“这项新产物以其巨大的上风而广为人知，由于它可以在物联网范畴的数十亿个电池供电产物中利用，以防备AI盘算事情在云或数据中间中完成，而且依靠于1％的基于软件的办理方案的壮大功效。因为采纳Arm Cortex处置惩罚器，RISC-V协处置惩罚器以及神经网络加快器的设计，该技能在提供AI的边沿产物中彷佛是唯一无二的。”

2、汽车/主动驾驶范畴

Wells Vehicle Electronics ——扭转位置传感器

在很多电动机中，转子位置和速率是通过VR扭转变压器得到的。到现在为止，剖析器是现在可用的最佳技能，但Wells Engineered Products具有更好的功效：创新的扭转位置传感器。

扭转位置传感器（图片泉源：Wells Engineered Products）

该传感器受多项专利爱护，具有与扭转变压器雷同的焦点功效，但性能更好，同时本钱更低，占用空间更少。

此新传感器比等效的剖析器小。这为电机设计职员提供了更多空间用于其他用途，可以轻松集成到现有的电机设计中，并减轻了重量。在现场也可以利用。

免层压布局进步了耐用性，同时有助于将对局部磁场的敏感性降至最低。与VR扭转变压器相比，这也有助于进步扭转传感器的精度。精度与校准紧密相干，而且这种新的扭转位置传感器比VR扭转变压器更简单校准。

与现有办理方案相比，这种奇特的电机应用扭转位置传感用具有很多用户上风，包罗更低的本钱，更小的尺寸，更高的性能，易于集成到设计中，更高的性能以及易于校准。

3、COVID-19相干

TDK InvenSense——超声波交际间隔参考设计开辟套件

众所周知，COVID-19现在正在环球范畴内盛行，这是一种严峻的急性呼吸体系综合症——由冠状病毒2（SARS-CoV-2）引起的感染性呼吸道和血管病。在熏染者咳嗽，打喷嚏，唱歌，语言或呼吸之后，COVID-19重要通过呼吸途径在人与人之间流传。

当前，与COVID-19反抗并使其流传最小化的最简洁，最廉价，最有用的要领是每小我私家洗手，戴口罩和举行交际疏远。而利用超声波飞行时间测距来连结与他人的宁静间隔，使我们可以专注于紧张的事变，包罗事情，生产力和生存。

TDK的基于MEMS的超声波飞行时间（ToF）传感器以小尺寸封装实现了“片上声纳”。从一个传感器到另一个传感器的飞行时间，可以盘算出该间隔，而且可以向用户发出警报，以连结相互之间的宁静间隔。

超声波交际间隔参考设计开辟套件（图片泉源：TDK InvenSense）

TDK的超声波交际间隔参考设计开辟套件提供了完备的超声波交际间隔和打仗者追踪开辟套件，展示了Chirp的CH101超声波飞行时间（ToF）传感器。此完备的硬件和软件参考设计将超声传感器与支持蓝牙的微操纵器相联合，以实现完备的交际间隔办理方案，包罗联络人跟踪和针对多个用户的宁静间隔。

“阔别社会是小我私家和机构可以接纳的幸免流传COVID-19病毒的要害防备步伐之一。正确的间隔，曝光时间丈量，太近的告诫以及利用传感器技能举行打仗跟踪的跟踪综合了多个身分，以关心“制止扩散”。TDK InvenSense Chirp Microsystems部分的超声波交际间隔参考设计开辟套件可提供全部这些利益。它基于Chirp的CH101 MEMS压电微机器超声换能器，可准确丈量用户可穿着标签之间的间隔，其最大间隔为8英尺，准确度为1厘米，优于传统的超声，超宽带和蓝牙要领。”参评者兰迪?弗兰克（Randy Frank＆Associates）云云以为。

4、数据收罗与阐发范畴

IFOS——I*Sense漫衍式光纤传感扣问器

IFOS还在开辟和开辟用于航空航天恶劣情况中的光学传感体系产物方面拥有精良的记载。为NASA和重要重要承包商开辟的产物可通过丈量静态和动态应变，温度，角速率和强度来淘汰尺寸，重量，功率和本钱，以举行基于状态的布局康健和利用情形监督（CBM,SHM,HUM,PHM）用于在极度情况中操纵，诊断和猜测要害资产的其他要害参数。

该公司的I * Sense产物系列是一个集成的，可扩展的温度和应变传感体系，包罗光纤上的多路光纤布拉格光栅（FBG）传感器和具有先辈的全光处置惩罚，电子，算法软件的超快扣问器单位，从5 kS / s到1.3 MS / s乃至更高的数据阐发层，可用于布局康健监测，NDE,声放射和其他高级多传感器传感到用中的漫衍式光子传感。

IFOS扣问器系列可在单根光纤上同时为差别的传感元件提供数据表现和存储，从而实实际时丈量的混淆。（图片泉源：IFOS）

越来越多的产物必要来自多个传感器的数据流，而IFOS I * Sense扣问器旨在用于种种参数的及时，高精度丈量以及派生丈量。令人愉快的方面是，在苛刻的情况下（偶然乃至是极度的情况），可以跨间隔很长的多个传感器或较大的感到笼罩地区同时实行丈量。潜伏的用途包罗可再生能源的紧张范畴，比方风力涡轮机叶片的康健和利用情形监控等应用。

5、IIoT范畴

Applied Physics Systems——NanoAcc加快度计

对付NanoAcc加快度计，FierceElectronics内容总监Karen Field的评价如下：

“因为无法餍足人们对较小尺寸驱动器的需求，高度集成的NanoAcc加快度计以其小巧的尺寸脱颖而出——直径仅为0.580英寸x高度为0.520英寸。依附精良的热稳健性和在恶劣情况下提供准确丈量的本领，该传感器应该在诸如产业无人机和卫星等高速增进的市场中受到存眷。”

小而壮大。Applied Physics的NanoAcc加快度计以其小巧的尺寸和在最恶劣的情况中运行的本领而惹人注目（图片泉源：Applied Physics）

开辟NanoAcc加快度计的Applied Physics公司是磁场丈量设置装备摆设制造范畴的向导者。其加快度计产物线采纳了扭矩均衡技能，该技能联合了无定形石英搭钮，可支持检测质量。提供了三种加快度计：MiniAcc,MicroAcc和NanoAcc,三者之间的重要区别在于它们的尺寸。

Mini,Micro和Nano系列加快度传感器在扩展的温度范畴内提供高精度，同时具有低噪声程度和高耐打击性。Applied Physics的加快度计系列格外得当要求在整个温度范畴内具有高精度的应用，而且还要求两次校准之间的最长隔断。一些盛行的应用是惯性导航体系（INS），惯性丈量单位（IMU），随钻丈量体系（MWD），姿态和航向参考体系（AHRS），商用和军用飞机，无人飞机（无人机），水下主动驾驶汽车（无人机），火车和铁路丈量体系，呆板人体系操纵以及布局监测体系。

6、IoT范畴

TDK InvenSense——TDK ICS-40800 定向麦克风

TDK InvenSense的模仿和数字麦克风产物组合在业界领先的悠长传统的底子上，不停进步MEMS麦克风的信噪比（SNR），更高的集成度以及更低的功耗。

其ICS-40800是一款超低噪声，模仿输出，双端口MEMS麦克风。ICS-40800包罗MEMS麦克风元件，阻抗转换器和输出放大器。

ICS-40800超低噪声定向麦克风（图片泉源：TDK InvenSense）

ICS-40800由两个声音端口组成，分别位于组件的底部和顶部。这种双端口设置许可麦克风依据到达角度对声音体现出差别的敏锐度。假如必要，可以将顶部端口密封起来，从而对声音孕育发生全方位的敏感性。

ICS-40800的70 dB SNR和±1 dB的敏锐度公役使其成为远间隔语音操纵和语音应用的绝佳选择。ICS-40800采纳4.00 mm×3.00 mm×1.20 mm小型外貌安置封装。

参评者Roger Grace Associates首创人罗杰?格雷斯以为：

“ MEMS麦克风已经利用了十多年，但它们彷佛不具备TDK InvenSense器件所具有的性能和奇特的定向性能。定向功效通过淘汰外围噪声并为用户提供清楚得多的声音，极大地加强了用户体验。在用户处于喧华的四周情况的移动德律风应用步伐中尤其云云。

这种设置装备摆设的市场庞大。可穿着设置装备摆设和物联网细分市场中现有的其他便携式电子应用步伐也可以通过将该设置装备摆设应用于产物中而受益。”

7、产业范畴

德州仪器 ——零漂移霍尔效应电传播感器TMCS1100 和 TMCS1101

2020年，TI推出了业界首款零漂移霍尔效应电传播感器TMCS1100和TMCS1101.这些器件在时间和温度范畴内具有最低的漂移和最高的精度，同时提供可靠的3kVrms断绝，这对付交换或直流高压体系（比方产业电机驱动器，太阳能逆变器，储能设置装备摆设和电源）格外紧张。

纵然在温度改变和设置装备摆设老化等操纵条件下，TMCS1100和TMCS1101的零漂移架谈判及时敏锐度赔偿也可以实现极高的性能。这些器件在整个温度范畴内具有业界领先的总敏锐度漂移，最大值为0.45％，比其他磁电传播感器低至少200％，最大满量程失调漂移<0.1％，这些器件提供了最高的测量精度和在广泛电流范围内的可靠性。此外，0.5％的寿命灵敏度漂移（至少比其他磁电流传感器低100％）大大降低了随着时间的流逝与系统老化相关的性能下降。

TMCS1100断绝式霍尔效应电流检测评估模块（图片泉源：Texas Instruments）

FierceElectronics的内容总监Karen Field表现：

“电流丈量设置装备摆设在监督电气体系（包罗产业电动机驱动器，储能设置装备摆设和电源）中起着至关紧张的作用，现在天的性能便是统统。但是这些丈量设置装备摆设简单显现热漂移，这是工程师一定办理的题目，而且必要对其设计举行校正。TI公布推出业界首款零漂移霍尔效应电传播感器，这一意义庞大，由于该器件将提供亘古未有的丈量精度，并随着时间的流逝淘汰性能降落，从而简化了团体设计并带来了更好的团体体系性能。”

8、医用范畴

Fujitsu Components America ——24GHz多普勒雷达传感器模块

2020年早些时间，美国富士通组件公司推出了FWM7RAZ01——一种3通道，24 GHz多普勒雷达传感器，具有宽的速率检测范畴和高的滋扰蒙受本领。

纵然开辟职员缺乏高频RF电子专业知识，但该模块和评估套件也可以关心快速开辟和评估种种非打仗式活动感到产物。目的应用包罗针对医疗保健和产业市场的人体生命体征和跌倒监测，布局和机器活动检测，呆板维护等。

FWM7RAZ01 24 GHz多普勒雷达传感器模块（图片泉源：富士通）

FWM7RAZ01支持1 Hz至1 MHz的IF（I / Q）输出信号，使其可以或许无线检测30米范畴内每秒6毫米至每秒6 km的活动速率。只管在现实应用中无法观看到1 MHz的多普勒效应，但它对付检测信号滋扰非常有用。为了防备信号重叠，体系可以选择其他通道并幸免在产生错误之进步行检测。

FWM7RAZ01多普勒雷达传感器由一个24 GHz收发器，TX和RX阵列天线，IF放大器，MCU,DAC,E2PROM和LDO稳压器构成，它们均集成到一个紧凑的模块中，尺寸为30mm x 44mm x 9.5mm.纵然对付不熟习高频电路的设计职员，位于模块反面的引脚讨论端子也可以简化集成。

与红外，超声波和激光扫描等其他检测要领相比，24 GHz无线电波更稳健，而且不受气候，温度，照度，声音或尘土等情况条件的影响。海浪还简单穿透衣服，窗帘，玻璃和大多数木制布局。

9、MEMS范畴

Menlo Micro ——The Ideal Switch

Menlo Micro是一家总部位于加利福尼亚州尔湾的技能公司，使用质料科学的前进来开辟微机电体系（MEMS）开关。

Menlo Micro通过开辟奇特的质料，设计和加工技能来创建Ideal Switch.Ideal Switch的运行速率比典范的机器继电器快1000倍，可以处置惩罚千瓦的功率，而且其布局比人的头发回小。

Ideal Switch具有固态继电器的尺寸，重量，可靠性和速率，可提供EM继电器的功率处置惩罚和RF性能（图片泉源：Menlo Micro）

Menlo Micro的Ideal Switch具有办事于多个行业的潜力，包罗下一代5G移动网络，产业物联网市场，电池治理，家庭主动化，电子车辆和医疗仪器。

“十年来，业界一向在查找一种低功耗，低本钱，超小型，可靠和高性能的高频RF开关办理方案，基于其主见，我信赖Menlo Micro做到了。Ideal Switch的应用非常遍及，包罗体积庞大的手机以及主动测试设置装备摆设（ATE）之外的其他便携式消耗电子产物。我信赖，这台设置装备摆设的极限便是天空。” 参评员Roger Grace Associates首创人Roger Grace说。

10、移动设置装备摆设范畴

SWIR视觉体系公司——Acuros CQD SWIR传感器

SWIR Vision Systems得到专利的基于CMOS的CQD技能具有低落红外传感器的本钱并靠近当今基于硅的CMOS传感器的本钱的潜力，从而开释了多种大范围且高增进的市场应用。短波红外（SWIR）波段中的新成像技能已成为对高级产业相机，3D移动德律风传感器和将来主动驾驶汽车体系的要害需求。

Acuros CQD SWIR摄像机具有Acuros CQD SWIR传感器，专为高辨别率宽带SWIR成像而设计。这些相机配备了单级TEC,可低落噪音并进步图像稳健性。利用该技能可以天生高清楚度，高辨别率的图像，并提供高帧频，高动态范畴和宽泛的曝光时间。

Acuros CQD SWIR摄像机（图片泉源：SWIR Vision Systems）

硅CMOS图像传感器在近红外范畴内具有较低的量子服从，而基于InGaAs的传感器固有地代价昂贵，而且现实上仅限于大于5微米的像素间距。相比之下，SWIR Vision Systems的Acuros 19201080 HD SWIR摄像机可为产业短波红外应用提供完备的2.1兆像素高清成像。

该传感器利用基于CMOS的专利CQD技能，由在硅读出晶片上单片制造的胶体量子点（CQD）薄膜光电二极管构成，可提供400nm至1,700nm的宽带图像传感器。

11、可穿着设置装备摆设范畴

Shimmer Research Ltd ——Verisense

Shimmer的Verisense是专为临床试验设计的新型可穿着传感器。与其他传感平台差别，Verisense的设计完满是为了餍足临床试验的特别要求。它许可对参加者的运动和就寝举行一连的长途监控，而对参加者和站点的包袱都最小。它包罗一个临床试验治理平台，为提倡人提供了完备的集成选项，从而使他们可以无缝地治理参加者数据。

Verisense是专为临床试验设计的新型可穿着传感器（图片泉源：Shimmer）

Verisense输出原始数据，并提供颠末偕行评审的运动和就寝算法。使用数据质量包管东西，它具有最大的数据可靠性。别的，Shimmer可以与客户互助，将其软件集成到客户当前的EDC（电子数据捕捉）或临床试验治理平台中。

通过很多计谋互助同伴干系，Shimmer可以或许为其临床研究客户提供访问数据集和算法的途径，这些数据集和算法可用于开辟种种疾病状态的尽头。

“只管COVID-19驱策数家制药公司敏捷开辟药物来防备它，但该病毒影响并停止了其他紧张药物的临床试验。对付这些其他可穿着式设置装备摆设网络临床品级原始数据的临床试验，参加者通常一定每两周或每月访问一次诊所，以便可以从其监控设置装备摆设中网络数据，可以重置其内存并为其电池充电。Shimmer的Verisense平台专为在临床试验中利用可穿着设置装备摆设而设计，是一种可穿着传感器，旨在每天主动通过蜂窝或WiFi上传数据。该传感器佩带在本领上，可以长途捕捉一连的数字生物标志，并可以或许一连提供长达六个月的临床验证数据。如许可以在确保所需合规性的同时，以宁静，无缝的方法重新启动或启动新的临床试验。”参评员兰迪.弗兰克说。

信息泉源：Questex LLC,本文经传感器专家网整顿公布。