ROHM集团旗下的Kionix公司小型加速度传感器KX222/KX224支持高G

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ROHM于2009年收购的Kionix是一家专注于基于MEMS技术的惯性传感器产品的公司。MEMS本质上里面是一个机械的结构，这项技术特别考验公司在硅的蚀刻工艺和封装上面的技术优势。如何把测量单元，也就是感应单元收集到的模拟信号转换成数字信号，这一项技术对Kionix非常重要。ROHM集团拥有非常先进的模拟半导体技术，可以提供高精度AD和DA的转换，包括ROHM旗下的LAPIS拥有的WIFI、BLE等技术，对于Kionix传感器的整体的解决方案也是非常重要的一环，帮助Kionix实现传感器整体的解决方案。传感器技术未来趋势除了需要具备更多的功能、更高的精度以外，对于封装的要求也非常高，ROHM半导体有成熟的CSP级别的封装，并且它能够做高精度的模块，对Kionix整个产品发展也是非常有帮助的。可以说Kionix集成了整个罗姆集团旗下所有的技术，提供完整的传感器解决方案，而不是只卖传感器一个芯片而已。

目前，一般的加速度传感器只支持测量不足±20G的加速度冲击检测；被广泛应用于移动设备，如智能手机的斜率检测等应用中。随着各种新型应用的出现，加速度传感器的应用日益广泛，要求的性能更高、功能更丰富。特别是近年来，实现白色家电和工业设备领域的振动检测、体育健身设备的冲击检测等备受期待。

在此背景下，Kionix公司作为MEMS传感器的领军企业，扩大加速度传感器的测量范围，对陀螺仪传感器和组合传感器的产品阵容进行扩充，开发出适合工业和体育健身设备的冲击和加速度检测应用，支持高G值检测范围的小型加速度传感器KX222/KX224。

Kionix为什么做支持高G值检测范围的产品？Kionix上海代表处张曦介绍：“这里的检测范围这个G表示一个标准的自由落体加速度，也就是9.8米每平方秒。目前的市场上，我们能够看到的加速度传感器，特别是应用消费电子的，最高的检测范围就到16G。但现在出现的新兴应用遇到一个问题，特别是在做运动检测这一部分，我们有的客户会去要求做运动鞋，特别是足球鞋，有的客户要加速度传感器集成在足球里面，还有的客户做一个高尔夫球挥杆姿态的检测的设备，就是绑在高尔夫的球杆上面，用来检测你击球瞬间的动作是不是一个标准的动作。在这种应用上面，瞬间的加速度值往往会超过16G，但是由于人体限制的原因，它不会超过32G，这种情况下面32G是足够了，但是呢，16G又不够，所以我们特别做了一个能够检测32G的。而且我们在实现32G运动检测范围的同时，我们保证了系统噪声不会像市面上可以找到200G产品的问题，它的噪声非常大，噪声高达7G或者8G，这样就导致本身用户做一些不那么剧烈的运动的时候，可能我运动的姿态就检测不出来，但是我们这个不会，我们噪声水平维持在毫G的级别，即便你做很轻微的运动，同样能够检测出来。”


图1  Kionix上海代表处张曦
KX222/KX224的机械振动共振频率高达6KHZ。因为加速度传感器本质上是一个机械的结构，任何机械的结构都有自身共振频率，一旦系统，或者说设备、被检测的物体，它自身的振动频率和加速度传感器的共振频率重合的时候，就会破坏加速度传感器里面的机械结构这部分，导致产品的失效。如果产品的结果低于这个频率的振动或者运动范围，KX222/KX224都可以检测出来，加速度传感器本身不会损坏，可以应用在检测工业上面的各种电机，检测电机本身的振动频率，提前预防电机因为自身问题导致的严重问题。

KX222/KX224支持最大25.6kHz的数据输出率（ODR），与以往的加速度传感器相比，约提高了3倍；同时具有高带宽特性，能够有效应对振动检测、冲击检测等应用。另外，其结构具有更优异的抗冲击性和耐久性，保证产品在严苛环境下正常工作。

Kionix上海代表处张曦表示：“未来我们会做超低功耗的陀螺仪，主要针对智能手机、可穿戴式设备、无人机、玩具机、机器人等市场和应用。还会专门开发两款KX03A和KX04A的产品，主要针对非安全类的应用，需要去做加速度的检测和振动检测在汽车中的应用，比如说车灯光的调光器，主要调整他的角度，可以用该产品去测量角度。另外我们还有悬架振动检测和汽车降噪技术。”


图2  Kionix的产品系列