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Epson慣性感測裝置精巧省電上市

本文作者:admin       點擊: 2011-06-07 00:00
前言:
精工愛普生公司(簡稱「Epson」)發表新開發的商業慣性感測裝置(*1) (簡稱「IMU」),型號為S4E5A0A0。該產品不僅提供穩定、精確的量測功能,更具備同級產品中最低的耗電量以及最小的尺寸。Epson目前在Sensors Expo & Conference(Rosemont, Illinois, U.S.A)及Sensor+Test 2011(Nürnberg, Germany)兩個感測領域年度盛會中皆設有攤位,展出此新款IMU產品。

航太用精準感測裝置平民化,QMEMS製程扮要角
IMU是能精準感測慣性動作(從稍微的傾斜到大幅度的移動)的裝置。傳統上,IMU乃是內嵌在航太應用的專門設備,以及其他需要高精確性、穩定慣性的量測裝置使用。而在數年前,為工業應用所開發的IMU便開始在此不斷成長的新市場中,漸次發展出各種不同的產品。這些工業用IMU不僅被要求必須更為精確及穩定,體積和耗電也必須更小更低,以方便內嵌在各市場的產品中。

身為石英晶體元件產業的領導者,Epson體認到此一需求,決定結合其專利QMEMS(*2)石英晶體陀螺儀(角速率)感應器(*3)與半導體技術,以及其為GPS及其他定位裝置所開發的專業知識,研發出新型IMU:新商品不但能提供卓越的測量精確性及穩定性,同時也是同級產品中最小且最具能源效率的IMU。精巧的S4E5A0A0模組大小僅24 x 24 x 10 mm,其在3.3V下運轉時僅只消耗30 mA。

六個自由方位感測,全方位支援工業產品需求
S4E5A0A0包括三個陀螺儀及一個三軸的加速度感應器(*4),能提供六個自由度(6-DOF)的方位動態感測。具備高精確性(±300 deg/sec)的陀螺儀,能提供優異的角速度測量效能(角度隨機遊走(*5):0.24度/√小時)及穩定性(陀螺儀零點偏差穩定性(*6):6度/小時);而加速度感應器則提供±3 G的動態範圍。本裝置亦配備業界標準的SPI和UART介面。

S4E5A0A0適合工業應用中,像是慣性動作分析及控制、運動分析及控制、移動物體控制、振動控制及穩定化,以及導航系統等領域。更小、更輕、更低功率的IMU能為這些應用的設計者提供更大的彈性,讓以往無法如此設計的工業產品得以內嵌Epson IMU於其中。

Epson執行董事矢島虎雄(Torao Yajima)表示:「新的慣性感測裝置是Epson產品開發的重要里程碑。Epson藉由運用其著名的石英晶體及半導體技術,以提供符合主要市場需求的解決方案,為客戶帶來價值,再一次展現其領導業界的能力與實力」。

Epson已在公司長期願景”SE15”中,將感測事業列為其發展重點。Epson將持續在時間、壓力及角速度等量化感測領域,運用其石英晶體獨特的QMEMS、並整合半導體及軟體技術,期許以深受客戶信賴的產品、模組及系統為目標,再向前邁進,以提供客戶更多元、易使用的解決方案。 

*依據至2011年5月底的Epson研究調查

Epson IMU “S4E5A0A0”展出訊息
• Sensors Expo & Conference
日期:6月6-8日 地點:美國伊利諾州Rosemont,攤位號碼:909
官方網站:http://www.sensorsmag.com/sensors-expo
• Sensor+Test 2011
日期:6月7-9日 地點:德國紐倫堡 Nürnberg,Hall 12,攤位號碼:12-655
官方網站:http://www.sensor-test.de/welcome-to-the-measurement-fair-sensor-test-2011/

S4E5A0A0的特點及規格
1) 輕量化:外部體積:24 x 24 x 10 mm、重量:7 g
2) 低耗電:30mA at VDD = 3.3V
3) 高精確性、高穩定度的量測性能
• 角度隨機遊走:低於0.24度/√小時 (精確性)
• 陀螺儀零點偏差:低於6度/小時 (穩定性)
• 初始偏移誤差:±0.5度/秒 (1)  (靜態穩定性)
4) 配備標準SPI和UART介面

主要的應用設定 可能工業應用的實例
• 動作分析及控制
• 移動物體的控制
• 導航系統
• 振動控制及穩定化
• 運動分析 • 高精準測量儀器
• 車輛航位推算及振動分析
• 車輛動態分析
• 衛星天線或攝影機追蹤及穩定性控制
• 機具工具控制系統的振動感測

詞彙
(*1) 慣性感測裝置(IMU)
用來量測慣性動作的裝置,是由三個軸上的角速率感應器及三個方向的加速度感應器所組成的。IMU主要用於測量及控制動態物體的動作。

(*2) QMEMS
QMEMS為「Quartz」(石英,一種具高穩定性及高精準度等優良特性的晶體材料)及「MEMS」(微機電系統)所組成的名詞。QMEMS元件是在石英材料上執行精密的微製程(microfabrication)技術加工製作而成,異於一般MEMS所使用的半導體材質,可在小型化封裝產品中提供更高的效能。QMEMS為Epson Toyocom的註冊商標。

(*3) 陀螺儀(角速率)感應器
測量每一時間單位物體相對於參考軸之旋轉角度(角速率)的感應器。

(*4) 加速度感應器
測量每一時間單位物體速率變更的感應器

(*5) 角度隨機遊走(angle random walk)
角速率的白色噪訊(white noise)在一定時間所累積的角度誤差。

(*6) 陀螺儀零點偏差穩定性
隨機振動具有1/f的陀螺儀輸出偏差雜訊密度特性,此偏差是運用指定的有限長度取樣時間及時間間隔所計算的

關於Epson Toyocom
Epson Toyocom Corp.為石英元件領導廠商,供應石英元件予全球消費性及工業用電子產品,以提供各種運算核心不可或缺的工作參考頻率。Epson Toyocom獨家創新的QMEMS技術,結合石英材質與MEMS(微機電)製程,其產品可提供各種規格的時脈元件、精密感測元件及光學元件。Epson Toyocom為精工愛普生公司石英元件事業部與東洋通信機公司於2005年合併成立,目前擁有12個生產據點、5個營業據點,並與母公司精工愛普生海外銷售分公司辦公室共同進行全球銷售工作(Epson Toyocom在台灣的指定銷售辦公室為台灣愛普生)。Epson Toyocom在全球資訊網(World Wide Web,WWW)的首頁站址為: http://www.epsontoyocom.co.jp/english/

【關於Epson】
台灣愛普生科技股份有限公司(Epson Taiwan Technology & Trading Ltd.)為彩色影像技術的領導廠商。長久以來,Epson一直秉持完美影像呈現之先進技術,提供從輸入設備、創意軟體到影像輸出等完整解決方案,包括噴墨/雷射/點矩陣印表機、相片複合機、商用傳真複合機、掃瞄器、3LCD液晶投影機、彩色液晶多媒體播放器(MP4)、石英元件及半導體等電子零組件及工業用機械手臂等豐富的產品線,是全球數位影像技術的領導品牌。台灣愛普生成立於1995年,總公司精工愛普生株式會社(SEIKO EPSON CORP.)位於日本長野縣,是一個在全球擁有約7萬5千多名員工及100家集團公司的企業體,並以其對全球環境及所在地方社區的持續貢獻而自豪。SEIKO EPSON 2010會計年度的聯合結算營業額達9,737億日元。台灣愛普生在全球資訊網(World Wide Web,WWW)的首頁站址為: http://www.epson.com.tw

【新聞聯絡人】
台灣愛普生 Epson Taiwan 
鍾翕如 Vicky Chung 品牌暨企業事務處 品牌&CSR組 副理
Vicky.Chung@exc.epson.com.tw Tel: (02)8786-6688#5395 Mobile: 0919-321-767

世紀奧美公關 EraOgilvy PR
陳信安 Henry Chen 資深專員 
HenrySA.Chen@eraogilvy.com Tel: (02)2577-2100#813


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