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关键零组件商强化温控、减震效能 布局专业无人机市场

2020-06-28 22:11:34

近年来消费性无人机市场急速起飞,导致消费性无人机市场已迅速从蓝海转变成红海,价格竞争非常激烈,为寻找另一波发展动能,关键零组件商纷纷强化其组件的温控、减震效能,布局专业型或产业用无人机市场,寻求较好的利润空间。

亚德诺(ADI)亚太区微机电系统(MEMS)市场经理赵延辉表示,全球各地的天气温度变化皆不同,有时不同地区的温差可高达摄氏几十度,因此专业型无人机对于组件的温控要求强烈。为此,研发人员采用类似于加热电阻的办法,来让MEMS传感器所处的环境温度维持在近似恒定的水平,以避免温度补偿校正。与此同时,还须透过全温范围内的补偿校正,解决MEMS组件的温控问题,否则难以保证飞行器在各种温度条件下都能出色飞行。

另一方面,赵延辉指出,组件抵抗振动能力的需求,源自于消费级的三轴加速度计和三轴陀螺仪对振动都非常敏感,在振动较剧烈的状态下,其输出数据会出现很大的偏差。举例来说,加速度计有振动整流误差存在,在振动状态下,经滤波后,传感器的零点还是会出现偏差。

值得注意的是,很多减振材料在高温下都会迅速老化,一旦减振材料老化,出厂时的精度便较难保证。因此,工业级MEMS传感器的设计牵涉到许多复杂的考虑,一方面要维持传感器所处的环境温度稳定,避免组件输出讯号产生温度飘移,另一方面则必须考虑到加热电阻会加速减震材料老化的问题。

即使完成了这些复杂设计,用消费类MEMS组件还是会牺牲一定的产品性能,包括在极端情况下的稳定性。众所周知,一般消费性MEMS组件都是塑料封装的,与工业级的陶瓷封装比,它本身就对外界温度、湿度、压力更加敏感。在飞行器不小心坠地后,工业级MEMS组件的稳定性和消费级MEMS组件的稳定性还是有天壤之别。

基于上述因素,现阶段有许多工业、农业与高阶航拍无人机等,大多还是选用工业级MEMS组件。赵延辉透露,ADI的MEMS组件专注于满足在各种极端条件下的产品性能,比如在振动状态下的输出精准度,受冲击后的产品稳定性,瞬间超程的保护设计,全温范围内的重复性和稳定性等。

此外,赵延辉谈到,模块化的解决方案也是该公司未来的发展方向之一,也就是三轴加速度计加上三轴陀螺仪的六自由度单芯片产品。这样的产品会在出厂前做好正交校正、非线性校正、线加速度校正和各种指标的全温范围内的温补校正等,这样用户可以专注在软件开发上,最大限度的简化硬件设计。

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