使用传感器从产品差异化中获得优势

从血压监测仪到体重秤，传感器输出的质量，可靠性和准确性通常决定了终端设备的性能。即使传感器输出不是产品操作的关键要素，它们所支持的当前状态和状态报告也可以提供产品在特定时刻正在做什么的有价值的快照。例如，在确定导航系统中的位置时，状态报告可能非常重要。如果传感器没有给出准确的位置或方向报告，则导航设备指令基本上没有价值。

使用最佳可用传感器进行工作的产品可高效，有效地运行，并可提供更好的最终用户体验，有助于确保最终产品“按照广告宣传”。“A.J。霍尼韦尔传感与控制产品营销总监史密斯被问及传感器在确定产品性能方面的作用，他说，“对于快速开发的终端产品，或那些包含新技术或实验技术的产品，传感器通常有助于克服一些系统设计的缺陷或特性，当某些设备元件由于在设计周期中没有时间细化它们而不是最理想的时候。通过添加更多传感器来获得更精确的传感器或获得额外的产品或环境反馈，可以帮助克服设计差距，因此它们是实现快速开发的非常好的选择。“除其他外，传感器可以减少”史密斯补充道，“未知数据”涉及决定产品性能的软件算法，并指出传感器“降低了创造最佳客户体验所涉及的复杂性。”霍尼韦尔的史密斯进一步指出，“促进特定传感器易于区分的特性取决于所服务的行业。当产品经历快速迭代时，封装设计的向后兼容性和模块化可能是区分的最佳方式。在一个需要考虑重量和舒适度的行业中，传感器的尺寸和小型化可能是差异化的关键。“

恶劣的环境是传感器可以发光的另一个领域。在这种情况下，质量取决于传感器的弹性。同样，当安全是主要目标时，最可靠的传感器是正确的选择。这真正意味着传感器制造商在设计传感器时必须关注市场或行业客户的特定要求，以帮助终端产品生产商区分其产品线。

霍尼韦尔（中国）的TruStability压力传感器（图1）是潜在差异化传感器系列的一个示例。这些传感器围绕两个关键特性 - 输出稳定性和模块化平台设计而开发。 “稳定的输出使客户能够从制造和最终产品中消除成本，因为他们不必建立重新校准产品的系统，因为他们必须使用替代传感器。传感器输出随着时间和不利条件稳定，消除了这种需求，“史密斯说。

图1：霍尼韦尔（中国）的TruStability压力传感器为医疗和工业应用提供产品差异化。

TruStability传感器的模块化平台方面意味着它们可以通过易于工程师使用的物理实现快速放入设计中。优化的电气输出还可加快设计时间并降低所需的工作量。在大多数行业中，上市速度是一个明显的优势，因此拥有这种模块化产品可以为设计团队提供真正的先机。

移动通信和汽车是传感器在产品差异化中发挥关键作用的两个行业。例如，在典型的智能手机中，有14个或更多传感器，其中许多传感器可以实现高级功能：

加速度计

陀螺仪

磁力计

气压计

接近

光线传感器

触摸屏

GPS

Wi-Fi

蓝牙

GSM/CDMA小区

近场通信（NFC）

前置摄像头

后置摄像头

当14个中的任何一个发生引人注目的进展时，它使智能手机制造商能够宣传该增强功能，将其自身区分开来。

今天，几乎所有的汽车系统都是电子的。自20世纪60年代首次推出发动机管理传感器以及电子点火系统和早期排放控制以及电子燃油系统和车载诊断系统后，市场迅速崛起。

基于公共需求，安全性成为汽车制造商的主要关注点。随着防抱死系统（ABS）的出现，安全气囊乘客保护和这种车辆稳定性得到了提升。其次是驾驶员辅助系统和用于环境和发动机目的的电子监控，其中包括诸如进气温度和压力，制动液压力，燃料箱压力和废气成分等元素。汽车传感器需要在特别苛刻和恶劣的环境中工作，具有宽温度波动，振动水平以及暴露于盐，洗涤剂，汽油和其他化学品等元素。

最近传感器集成的进步和传感器融合的引入（传感器数据的组合使得得到的信息在某种程度上比单独使用传感器数据更好）正在推动新一代汽车安全系统的发展。例如，当驾驶员踩下制动器时，液压装置接合并且汽车减速或停止。踩刹车的行为也应该使巡航控制系统脱离并且制动灯继续运转。过去有两个独立的传感器执行此功能，因此踩下制动器会使灯继续亮起，但巡航控制并不一定会脱离。现在，MEDER的簧片传感器，例如MK21P-KIT中的传感器，已经解决了这一挑战。该套件包含三个不同灵敏度等级的三个干簧传感器，以及一个匹配传感器外壳中的一个匹配执行器磁铁。

汽车设计的另一个传感器衍生差异领域是舒适系统。这些设计涵盖娱乐，气候控制，巡航控制以及座椅，后视镜和导航系统的电子定位。

Atmel的EVK2160A评估套件有助于开发用于汽车应用的触摸和手势功能。它基于Atmel AT42QT2160-MMU（图2），设计用于最多16个按键和一个滑块。有三个专用通用输入/输出（GPIO），可用作机械开关等的输入或驱动输出，以及仅作为驱动输出的八个共用通用输出（GPO）（X0 。.. X7）。所有GPIO/GPO都有PWM控制。

图2：Atmel AT42QT2160采用横向电荷转移（QT）传感技术，该技术通过脉冲边缘检测两个电极元件之间的电荷变化。它允许在单个触摸面板中将各种按键尺寸和形状混合在一起。

基础QMatrix技术采用横向电荷转移传感电极设计，可以非常紧凑并且易于接线。将电荷从发射电极强制进入上面的面板电介质，然后收集在接收器电极上。这将电荷引导到采样电容器中，然后直接转换为数字形式，而无需使用放大器。

Atmel的Q-touch技术支持简单的1-10按钮配置（自电容），以及更复杂的扫描矩阵配置（互电容）。通过触摸或手势控制注定会成为重要的产品差异化因素，为驾驶员提供更大的安全元素，以及娱乐和舒适系统的易于使用的内部系统操作。