小小传感器，生活大不同！
图1：纳芯微携多款产品及应用方案亮相SENSOR CHINA 2020
万物互联的今天，智能家居、智能照明、智能穿戴等应用随处可见。在享受美好便捷生活的同时，您是否知道这些智能化操作是如何实现的呢？智能手表和智能手环是怎样进行人体测温的？洗衣机是靠什么自动监测到水位的？感应灯又是如何做到精准感应的呢？
这不得不提物联网的感知层、物联网系统搭建的基础——传感器。简单来说，传感器是用于采集各类信息并转换为特定信号的器件。实现物物相连最重要的是获取准确可靠的信息，传感器就是主要途径与手段。在手机、可穿戴设备、家电、汽车等方方面面，越来越的的传感器成为物联网的“耳目”。
基于NST1001的接触式测温手环手表
新冠肺炎疫情以来，体温监测受到前所未有的关注。人们无论到公司、学校、回家还是进出公共场所，都需要先测量体温。据了解，其实，目前手臂或腕部的体表皮肤温度还没有严格准确的模型和算法可换算到标准体温，但通过长时间监测，基本可以提供相对精确的温度变化趋势。
因此，在红外额温枪、耳温枪市场炙手可热的同时，对于部分需要持续观察体温的特殊人群或敏感人群来说，通过佩戴有体温监测功能的手表、手环乃至耳机等设备，实现实时体温监测、异常报警等，实为不错的选择。
若想要相对准确的测量体温，需确认体温模型、热传导路径和传感器这三大主要因素，其中最关键的当属传感器。随着可穿戴市场新机遇的到来，越来越多的制造商开始关注或尝试在手表、手环上增加体温监测功能。
图2：基于NST1001温度传感器的接触式测温手表
苏州纳芯微电子股份有限公司（以下简称“纳芯微电子”）长期聚焦传感器领域，致力于高性能集成电路芯片的设计、开发、生产和销售。其高精度温度传感器NST1001方案，可满足可穿戴设备市场的体温监测应用需求。
NST1001是一款高精度双引脚温度传感器，具有脉冲计数型数字输出以及在宽温度范围内高精度的特性，可直接与MCU连接使用，保障测量精度的同时降低开销，应用领域包括工业物联网、数字输出温度探针、白色家电等。
NST1001提供了从±0.1℃到±0.5℃的宽范围精度并拥有出色的低功耗特性，满足可穿戴设备延长电池寿命的需求，具有脉冲输出或标准 I²C 接口，并且封装尺寸小至1.6x0.8mm或3x3mm，可帮助客户开发测温手表、测温手环、体温测量贴片等应用。
目前，纳芯微电子CMOS温度传感器凭借产品的高精度、小尺寸、低功耗等优势及完善的支持与服务，取得诸多头部客户的认可，支持测温功能的客户终端产品将陆续推向市场。
基于NSPGD1 MEMS的洗衣机水位监测
物联网时代，越来越多的智能家电走进千家万户。作为家电智能化的基础构件，传感器采集到的数据是智能化的前提。因此，家电智能化的第一步就是用新型传感器取代传统传感器，以应对家电智能化、小型化与节能化的趋势。
以生活中最常用的洗衣机为例，其水位监测需要用到液位传感器。传统洗衣机采用机械结构液位传感器，而新型MEMS液位传感器将检测头结构小型化，并集成校准补偿的信号调理电路，感应头从宏观尺度上橡胶模的感应，变成了微观尺度上MEMS硅膜片。
MEMS液位传感器几乎不存在原理性风险，适合家电行业规模应用对新技术的要求。纳芯微电子推出的液位传感器NSPGD1，可满足不同家电液位高度测量需求，使家电更智能。NSPGD1采用高性能信号调理芯片对MEMS压阻芯体输出进行温度和压力的校准和补偿，保证性能和可靠性的同时对封装进行了集成，易于使用。
图3：基于NSPGD1的洗衣机液位测量演示
从具体参数来看，在6kPa量程，NSPGD1全量程精度偏差实测结果在2毫米以内，机械式传感器在中间水位可以做到5毫米左右测量误差，而高、低水位测量误差会加大，大约在15毫米左右。
除了洗衣机外，NSPGD1还可以用在洗碗机、咖啡机、净水器等家电上。同时，企业可根据不同客户需求定制不同量程范围传感器，满足家电液位高度测量差异化需求。
基于NSA3182的PIR和微波人体感应灯
感应小夜灯、安防摄像头、智能门铃等在大家的日常生活中屡见不鲜。其功能的实现离不开PIR（全称“Passive Infrared”）技术，即被动红外技术，随着PIR技术的不断推广，越来越多的场所得以实现智能照明、智能安防。
拿自动感应的小夜灯来说，当PIR传感器系统检测到人体活动时，会控制电控开关来自动开启和关闭灯具。灵敏度和延迟时间等参数，可以由外围电阻的阻值设定。安防摄像头的原理也是如此，空闲时摄像头处于睡眠状态，只有当PIR检测到人体活动时，摄像头才会启动监控和上传。
PIR技术的应用，保证了监控系统“人走休眠、人来启动”，助力低功耗的实现。纳芯微电子在智能照明、安防领域也有代表性产品推出，其高集成热释电红外（PIR）传感器控制芯片NSA3182具备高性价比、低功耗特性，在智能照明和安防场合更易实现。
图4：基于NSA3182的PIR人体感应灯
NSA3182集成了热释电被动红外移动探测的所有必需组件，模拟前端可以直接与模拟型PIR探测器使用电容连接。芯片内置高压LDO，外围电路简单。此外，NSA3182内置高精度模数转换器，可将探测器信号转化成数字信号，移动检测单元可以针对移动热源进行算法甄别，提高系统抗干扰性，支持继电器输出。
基于NSA(C)9262的汽车智能化电子控制系统
在汽车市场方面，随着车联网技术发展及人们对驾驶体验的要求提高，汽车智能化成为必然趋势。纳芯微电子推出国内首款车规级LIN总线接口传感器信号调理芯片NSA(C)9262，可广泛应用于汽车空调和热管理系统、进气/尾气管理系统、燃油蒸气管理系统以及刹车助力系统等各个电子控制系统，满足市场需求。
纳芯微电子conditioner产品线市场总监叶健告诉芯师爷，其实，从2014年开始纳芯微电子就进入了汽车传感器市场，并随着车规级产品的陆续推出，逐渐由汽车后装的压力传感器市场进入前装市场。不断提高技术储备的纳芯微电子在汽车智能化领域优势明显。
图5：纳芯微车规级LIN总线接口传感器信号调理芯片NSA(C)9262
一方面，从产品角度来讲，纳芯微电子所有汽车级产品，自研发起就严格按照车规级别执行。在出厂生产测试时，每一颗芯片都会进行三温测试，企业在此方面的投入是走在国内同类厂商前列的。另一方面，纳芯微电子与车规级传感器的头部客户之间达成了良好合作关系，更容易直接了解到市场的真实需求。
为应对车身网络ECU增多带来的车内总线数量增加、车内空间缩小等问题，LIN总线通信越来越多的应用于汽车压力传感器，特别是汽车空调和热管理等系统中。集成LIN总线接口的NSA9262和NSC9262可分别配置在电阻桥式原理的压力传感器和陶瓷电容原理的压力传感器使用，其内部集成的压力通道和温度通道支持双路同时采样，可完全满足客户P+T（即压力和温度）双路高精度测量的需求。
叶健先生介绍，预计今年年底，纳芯微电子还将推出一颗SENT总线接口的压力传感器，信号调理芯片用于除热管理和空调以外的汽车智能化方向。
小传感器大市场！纳芯微电子持续发力
随着物联网时代众多智能应用的普及，传感器市场发展迅猛、空间广阔。据前瞻产业研究院统计，2010年至2019年期间，全球传感器市场保持快速增长，2019年全球传感器行业市场规模近2265亿美元，同比增长10.0%。
资料来源：Yole、前瞻产业研究院
纳芯微电子作为专业信号链芯片提供商，一直将传感器作为发展重点之一。纳芯微电子先后推出了可应用于工业、汽车、消费电子等领域的多款压力和温度传感器产品，性能指标皆达到业内领先水平，建立了良好的市场口碑。
纳芯微电子CEO王升杨在采访中告诉芯师爷，其压力传感器的核心竞争力主要体现在两个方面：第一，在汽车领域具备产品化经验。其产品已经开始在东风、上汽、大众等主力车型大规模批量装车，很快将会有搭载纳芯微电子压力传感器的车型面世；第二，纳芯微电子量产了5kPa的低量程压力传感器，同时将精度也做得较高。在温度传感器方面，纳芯微电子的数字NTC创新性温度传感器产品，在测温式可穿戴设备等新兴应用上取得了良好的市场进展。
伴随物联网应用普及，传感器系统正朝着微型化、智能化、多功能化和网络化的方向发展。纳芯微电子CEO王升杨介绍，未来，纳芯微电子在传感器方向将拓展更多品类，开拓新型应用聚焦服务特定行业，推出更多产品满足不同市场的多层次需求。
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