湃睿半导体推出OM060位移传感器

近日，国产高性能混合信号芯片企业湃睿半导体（Prime Semi）正式推出全新位移传感器产品——OM060。这款传感器专为增材制造（3D打印）热床自动调平（ABL）、减材制造（激光雕刻/切割）激光焦距控制等桌面制造设备而设计，以高速响应、非接触测量、高精度位移检测三大核心能力，结合湃睿自主研发的材料与复杂环境适应技术以及多径干扰与相位模糊解决方案，为桌面制造设备提供了一颗兼具高性能与低成本的位移测量"心脏"。

近年来，桌面制造设备市场正经历一场静悄悄的革命。3D打印机走进家庭工作室与小型工坊，激光雕刻机和激光切割机成为创客空间与小微制造企业的标配工具。与工业级设备不同，桌面制造设备对传感器提出了一组看似矛盾的要求：既要非接触、高精度，又要高速响应、低成本，还要能在粉尘、油烟、温度波动等复杂环境下稳定工作。

在3D打印场景中，热床自动调平（ABL）是保证首层打印质量的关键步骤。打印头需要在热床表面多个点位进行非接触式距离测量，实时构建热床平面度模型，从而补偿热床的微小翘曲与不平。这一过程要求位移传感器具备毫秒级的响应速度、微米级甚至亚微米级的测量精度，以及在高温热床表面粉尘与油蒸气环境中的长期稳定性。

在激光雕刻与切割场景中，激光焦距控制同样依赖高精度的非接触位移测量。不同材料的厚度与表面状态各异，激光头需要在加工过程中实时感知工件表面的高度变化，动态调整焦距以确保切割质量。这要求传感器不仅测得准，还要测得快，跟得上激光头的高速运动。

然而，传统位移传感器在桌面制造场景中往往"水土不服"。接触式传感器容易磨损、寿命短，光学传感器在粉尘与油烟环境下信号衰减严重，而高精度激光位移传感器的成本又远超桌面设备的预算承受范围。如何在性能与成本之间找到最优解，成为桌面制造设备升级的一大瓶颈。

湃睿OM060的推出，正是为了填补这一市场空白。

要理解OM060为什么能同时做到高速、高精度与低成本，需要先了解湃睿半导体的技术根基。

湃睿半导体成立于2020年8月，总部位于南京，在德国法兰克福与多特蒙德设有创新材料与工艺中心及后端验证团队，是一家专注于高性能混合信号技术的集成电路设计企业。公司的核心技术路线是基于自主研发的亚门级（sub-gate）、超高精度差分延迟链（differential delay chain）来辅助量化模拟信号，进而用信号量化噪声比（SQNR）取代传统的信噪比（SNR），实现更高性能、更低功耗、成本更加可控的传感器片上系统（SoC）或传感器接口产品。

目前，湃睿已构建起两大产品矩阵：时间直接相关（TDC）与时间间接相关（ATDC）。TDC产品线包括基于直接飞行时间（dToF）原理的激光测量芯片组、超声波流量计量前端、固态应力传感器片上系统等；ATDC产品线则涵盖基于积分时间原理的环境传感器片上系统、基于充放电时间原理的高性能被动式电容测量片上系统等。这两条技术路线覆盖了从速度、距离、流量、密度到光强、电容、振动、惯性等几乎所有传感场景。

与传统ADC（模数转换器）芯片相比，湃睿的ATDC技术路线在多个维度上实现了突破。传统ADC芯片的静态指标与动态指标之间往往存在巨大落差，实验室里测出来的性能在实际应用中大打折扣。而ATDC芯片凭借更高的数字电路占比与更低的模拟电路占比，不仅在管芯尺寸上更具优势、成本更可控，还将静态功耗压至微安等级、动态功耗控制在百微安等级，实现了极低功耗运行。更关键的是，ATDC芯片非常适合成熟制程，这意味着在不依赖先进制程的前提下，依然能实现超高精度的信号转换，从根本上降低了传感器的BOM成本。

OM060位移传感器正是湃睿将这一底层技术优势向桌面制造场景延伸的最新成果。

OM060的核心竞争力，来自湃睿在材料与复杂环境适应、多径干扰抑制、相位模糊消除三个方向上的技术积累。

材料与复杂环境适应技术是OM060面向桌面制造场景的第一道护城河。3D打印热床表面温度可达60°C至100°C，激光切割工位充斥着金属粉尘与油烟，这些因素对传感器的测量稳定性构成严峻挑战。湃睿通过在芯片层面集成环境自适应算法，使OM060能够在温度波动、粉尘干扰、表面反射率变化等复杂条件下，自动补偿环境因素对测量结果的影响，确保输出数据的一致性与可靠性。这意味着用户无需为不同材料或不同环境反复校准传感器，开箱即可用，大幅降低了系统集成的复杂度与维护成本。

多径干扰解决方案是OM060在光学测量场景中的一大杀手锏。在非接触式位移测量中，激光从传感器发出后，除了直接照射到目标表面的主光束外，还会因周围物体的反射产生多条旁路光束，这些旁路光束与主光束叠加后会干扰接收端的信号判决，导致测量误差甚至完全失效。在桌面制造设备紧凑的结构中，金属框架、导轨、线缆等都可能成为多径干扰的来源。湃睿通过自研的信号处理算法，在芯片内部对多径干扰进行实时识别与抑制，从源头上消除这一测量顽疾，确保OM060在狭小空间内依然能输出干净、准确的距离数据。

相位模糊解决方案则是OM060实现高精度测量的关键一环。在基于飞行时间（ToF）原理的位移测量中，当目标距离超过一个调制周期时，接收端无法区分信号究竟经过了一个周期还是多个周期，这就是所谓的"相位模糊"问题。相位模糊会导致测量结果出现周期性跳变，严重时甚至完全丧失测距能力。湃睿凭借其在差分延迟链技术上的深厚积累，在OM060中集成了专有的相位模糊消除算法，能够在宽量程范围内实现无模糊的连续高精度测量，彻底解决了传统ToF传感器在大量程应用中的精度瓶颈。

回到桌面制造的实际需求，OM060的三大核心能力恰好与之一一对应。

高速 ：3D打印热床调平需要在短时间内完成数十个甚至上百个点位的距离采集，激光焦距控制则要求传感器跟得上激光头的高速运动。OM060依托湃睿TDC技术路线的高速采样能力，能够以极短的响应时间完成单次距离测量，满足桌面制造设备对实时反馈的苛刻要求。

非接触 ：无论是高温热床表面还是正在被激光加工的工件，接触式测量都不可行。OM060采用非接触式光学测量原理，与被测表面之间无需任何物理接触，既避免了磨损与污染，也消除了接触力对柔软材料（如3D打印件）的变形影响。

高精度 ：3D打印首层质量对热床平面度的要求通常在几十微米级别，激光切割的焦距控制精度更是直接决定了切缝宽度与边缘质量。OM060凭借湃睿ATDC技术路线的超高分辨率与线性度，能够在整个工作量程内提供稳定的高精度输出，为桌面制造设备的加工质量提供可靠保障。

而在这三大能力之上，湃睿通过ATDC技术路线对成本的天然控制力，使OM060的定价能够下探至桌面设备厂商可大规模采用的区间，真正实现了"高性能不等于高价格"。

OM060并非湃睿半导体的第一款传感器产品。根据公开信息，湃睿目前已推出多条成熟的传感器产品线：基于dToF原理的激光测量芯片组已进入量产阶段，高精度电容测量芯片（应用于液位、流速、接近开关等）已批量出货，环境传感器测量芯片（气体、颗粒物、激光检测）已进入量产，超声波流量计量前端、固态应力传感器SoC（压感笔、TWS耳机、智能马桶等）等产品也已实现商业化落地。

OM060的加入，使湃睿的传感器版图进一步延伸至位移测量这一基础而关键的赛道。更重要的是，OM060所依托的ATDC与TDC底层技术平台是通用的，这意味着湃睿可以基于同一技术底座，快速衍生出面向不同应用场景的传感器产品，形成从芯片到模块、从单点测量到系统级解决方案的完整生态。

对于桌面制造设备厂商而言，选择OM060不仅是选择了一颗传感器，更是接入了湃睿背后整个传感器芯片技术平台的能力支撑——从环境适应到干扰抑制，从相位模糊消除到低功耗设计，这些能力都已固化在芯片之中，无需厂商自行投入大量研发资源去解决底层技术难题。

长期以来，高精度非接触位移传感器市场几乎被海外品牌垄断，桌面制造设备厂商在选型时要么承受高昂的采购成本，要么在精度与响应速度上做出妥协。湃睿OM060的推出，以国产化的供应链、可控的交付周期与极具竞争力的性价比，为国内桌面制造设备厂商提供了一个全新的、真正能满足高速高精度非接触测量需求的国产化选项。