爱普生推出世界最小尺寸 IMU S4E5A0A0——低耗电、高精度、高稳定性能IMU S4E5A0A0实现商品化

精工爱普生集团(以下简称为“爱普生”)本次将惯性测量单元(*1)(Inertial Measurement Unit,以下缩略为:“IMU”)“S4E5A0A0”商品化,并将于2011年7月开始提供样品。IMU S4E5A0A0具有世界最小等级的外形尺寸和低耗电,还实现了高精度、高稳定的测试性能。

IMU可以正确检测出从微小的倾斜到大范围动作为止的惯性运动信息。之前,IMU通常被用于航空、航天等领域的专用设备及其它需要高精度、高稳定的惯性运动测量中。近年也开发出了针对工业领域的IMU,逐渐开始用于各种工业产品中,预计今后该市场将不断扩大。在这初露头角的市场中,为了便于嵌入产品,要求IMU既提高精度与稳定性,又进一步实现小型化和低耗电。

为此,在石英元器件行业一直保持着领先地位的爱普生以独创科技推进新IMU的开发工作。该技术融合了使用爱普生所擅长的石英精微加工技术“QMEMS(*2)”开发的石英陀螺仪(角速度)传感器(*3),以及在GPS等定位信息元器件中积累的半导体技术经验。

这次,爱普生将具有世界最小等级的外形尺寸(24x24x10mm)和低耗电(电源电压为3.3V的条件下为30mA)以及高精度、高稳定测试性能的IMU“S4E5A0A0”商品化。

IMU“S4E5A0A0”搭载了由±300deg/s的高精度、高稳定三轴陀螺仪传感器及±3G的三轴加速度传感器组合而成的六轴传感器,在角速度的测试性能上实现了0.24 deg/sqrt(h)的角度随机游走与6 deg/h的零偏稳定性(*6)。而且,IMU“S4E5A0A0”还采用了SPI和UART的工业领域标准接口。

本次推出的IMU适用于工业领域中惯性运动的分析和控制、动作的分析和控制、移动体的控制、振动控制与稳定化以及导航系统等。基于其具备的小型、轻量及低耗电性能,与以前的IMU相比更提高了使用IMU产品的设计自由度,还可以推广到至今为止难以使用的工业领域的更多的产品中去。
 

在“SE15”企业长期经营方针中,爱普生将测试时间、压力或角速度等的传感领域指定为有极具成长前景的重要事业领域。今后,爱普生仍将以石英原料的“QMEMS”技术为核心,进一步融合爱普生拥有的半导体与软件技术,提供涉及多方面的产品、模块与系统等元器件方案,为顾客提供放心、安全及方便使用的产品。


■IMU“S4E5A0A0”的特征
①小型、轻量
 外形尺寸:24x24x10mm,本体重量:7g
②低耗电
 30mA(电源电压为3.3V时)
③高精度、高稳定的测试性能
搭载了由±300deg/s的三轴陀螺仪传感器及±3G的三轴加速度传感器组合而成的六轴传感器,从而实现了以下性能:
  ?角度随机游走 :0.24 deg/sqrt(h)
  ?陀螺零偏稳定性 :6 deg/h
  ?零点偏置误差 :±0.5 deg/s
④多彩的数字串行接口
 标准装配SPI/UART

【术语说明】
(*1) 惯性测量单元(IMU)
由三轴的角速度传感器和三方向的加速度传感器组成的测试惯性动量的装置,主要用于测试及控制运动体的动作。
(*2) QMEMS
“QMEMS”是具有高稳定、高精度等优越性能的石英材料“QUARTZ”和“MEMS”(精微加工技术)组合成的造词。与以半导体为材料的MEMS相对应,以石英为原料进行精微加工后制成的小型、高性能石英晶体元器件被称为“QMEMS”。
※“QMEMS”是爱普生拓优科梦公司(Epson Toyocom)的注册商标。
(*3) 陀螺仪(角速度)传感器
检测物体在单位时间内针对基准轴转动的角度(角速度)的传感器。
(*4) 加速度传感器
检测单位时间内速度的变化量(加速度)的传感器。
(*5) 角度随机游走(Angle Random Walk)
指因角速度的白噪声而引起的一定时间的角度误差。
(*6) 陀螺的零偏稳定性(Gyro Bias Instability)
指用指定的有限采样时间和时间间隔的平均计算得出的陀螺输出偏压的具有1/f的噪声密度特征的不规则变量。