ST/博世/Invensense最新6轴MEMS传感器解决方案

　　传感器与传感器中枢（sensor hub）在可穿戴设备乃至物联网应用中扮演的角色越来越重要，MEMS传感器的精确度决定了所收集信息的品质，而传感器中枢则是提取信息以开拓不同应用的关键。

　　Bosch Sensortec的Finkbeiner表示，目前传感器中枢领域现在分成三个阵营；在较高阶方案的部分，例如ST正采用其微控制器提供更精密的解决方案，而在属于入门方案的部分，有Invensense在传感器中枢采用状态机（state machine）。至于Bosch Sensortec 则是将自己界定在上述两者之间。

　　下面是小编整理的ST、Bosch、 Invensense的最新6轴MEMS传感器解决方案

　　意法半导体LSM6DSL和LSM6DSM

　　ST推出了高度微型化的新一代6轴MEMS惯性传感器模块（注：在一个模块内整合一个3轴加速度计和一个3轴陀螺仪）。LSM6DSL和LSM6DSM内置创新的电源管理功能、增强的陀螺仪设计和高效数据分批处理功能，比现有的市场领先的LSM6DS3和 LSM6DS3H降低多达50%的功耗。兼容市场上人气最高的创新的操作系统，新产品说明开发人员最大限度提升主流移动平台的人性化设置和节能功能。

　　此外，新一代传感器还提高了陀螺仪的检测精度，从而支持用户体验更好的应用，例如拍照防抖系统（OIS）、视觉定位侦测和手势识别功能，同时新产品还集成加速度计驱动的步伐侦测、步数计算和计步器，以及倾斜度和大幅运动检测，简化手机和应用开发人员的工作。

　　在两款新产品中，LSM6DSM增加一个拍照防抖系统专用处理电路和串行接口，将陀螺仪噪声降低40%，配合可配置滤波器，使拍照防抖性能高于现有产品（LSM6DS3H）。与使用独立OIS传感器的解决方案相比，LSM6DSM不仅节省元器件数量和电路板空间，而且功耗不足竞争产品的六分之一。

　　新产品将于2016年第二季度上市，采用14引脚LGA封装，引脚和封装大小均相容LSM6DS3/H。

　　主要技术特性：

• 　　3轴MEMS加速度计：满量程±2/±4/±8/±16 g
• 　　3轴MEMS陀螺仪：满量程±125/±245/±500/±1000/±2000 dps
• 　　工作电流：0.4 mA （模块正常工作模式）; 0.65mA（模块高性能模式）
• 　　2.5mm x 3.0mm x 0.83mm LGA-14封装
• 　　模拟电源电压范围：1.71V至3.6V;
• 　　具有批数据采集功能的智能FIFO内存，最高存储容量4KB
• 　　磁传感器可校正硬/软铁

　　博世 BHV250和BHV160

　　BHV250和BHV160是Bosch Sensortec推出的第一代具有优化生命体征传感功能的高智能传感器解决方案。该解决方案融合光电容积脉搏波（PPG）信号与MEMS惯性传感器信号，利用实时运动信息补偿心率测量，并通过Firstbeat专业的生命体征分析算法为用户提供更有价值的专业级健康和运动状况信息。

　　BHV250与BHV160整合了3个六轴MEMS惯性传感器以及一个加速度计；BHV160还内含一个陀螺仪。那些传感器是围绕着Bosch Sensortec自家设计的DSPFuser Core所设计，执行Firstbeat的生命体征分析软件。

　　Bosch Sensortec 的新一代传感器中枢平台

　　Source：Bosch Sensortec

　　全新的BHV250和BHV160传感器针对可穿戴设备市场，如智能手表、智能耳机、智能服装等。作为完整的传感器解决方案，其特点在于小尺寸、超低功耗，搭载集成软件与针对不同PPG芯片的广泛支持。Firstbeat集成软件可处理原始传感器数据，由此实现运动补偿生命体征监控、行为识别，与以手势为基础的用户界面。两款设备均搭载加速计，且BHV160还具有陀螺仪。

　　Applications

• 　　 Heartrate Sensing and Vital Analytics
• 　　 Activity recognition， including pedestrian dead-reckoning and step-counting
• 　　 Full Android compliant sensor fusion， including gesture detection for motion based user interfaces“

　　Invensense MPU-6550/ ICM-20608
 

　　Invensense（应美盛）MPU-6050 集成3轴MEMS 陀螺仪，3 轴MEMS加速度计，以及一个可扩展的数字运动处理器DMP（Digital Motion Processor），可用I2C接口连接一个第三方的数字传感器，比如磁力计。扩展之后就可以通过其I2C 或SPI 接口输出一个9 轴的信号（SPI 接口仅在MPU-6000 可用）。MPU6050 也可以通过其I2C 接口连接非惯性的数字传感器，比如压力传感器。

　　MPU-6000 Family Block Diagram

　　MPU-6050 对陀螺仪和加速度计分别用了三个16 位的ADC，将其测量的模拟量转化为可输出的数字量。为了精确跟踪快速和慢速的运动，传感器的测量范围都是用户可控的，陀螺仪可测范围为±250，±500，±1000，±2000°/秒（dps），加速度计可测范围为±2，±4，±8，±16g。

　　一个片上1024 字节的FIFO，有助于降低系统功耗。和所有设备寄存器之间的通信采用400kHz 的I2C 接口或1MHz 的SPI 接口（SPI 仅MPU-6000 可用）。对于需要高速传输的应用，对寄存器的读取和中断可用20MHz 的SPI。 另外，片上还内嵌了一个温度传感器和在工作环境下仅有±1%变动的振荡器。芯片尺寸4×4×0.9mm，采用QFN 封装（无引线方形封装），可承受最大10000g 的冲击，并有可编程的低通滤波器。

　　关于电源，MPU-6050 可支持VDD 范围2.5V±5%，3.0V±5%，或3.3V±5%。另外MPU6050 还有一个VLOGIC 引脚，用来为I2C 输出提供逻辑电平。VLOGIC 电压可取1.8±5%或者VDD。

　　ICM-20608 是一款6轴运动跟踪器件，也是 MPU-6500 的后续产品
 

　　相比以前的 6 轴器件，Invensense（应美盛） 的 ICM 20608 具有更低的功耗和噪声并采用更薄的封装。 该器件为陀螺仪提供了一种占空比工作模式，相比以前的 6 轴器件能将陀螺仪的功耗降低一半或一半以上（具体视 ODR 而定）。 此外，该器件的噪声比以前的器件降低约 20%，封装薄约 17%。

　　特性

• 　　x、y、z 轴数字式输出角速率传感器（陀螺仪），±250°/秒、±500°/秒、±1000°/秒 和 ±2000°/秒用户可编程满量程，16 位集成 ADC
• 　　x、y、z 轴数字式输出加速计，具有 ±2 g、±4 g、±8 g、±16 g 可编程满量程以及 16 位集成 ADC
• 　　运动唤醒中断功能，可使应用处理器在低功耗下运行
• 　　陀螺仪和加速计自检　

   　InvenSense六轴重力加速度智能传感器芯片系列：

• 　　MPU-6050
• 　　MPU-6000
• 　　MPU-6555
• 　　MPU-6500
• 　　ICM-20608