技术的实用案例～产品介绍～村田的技术实力推动惯性传感器的进化

概要

村田的惯性传感器具有高水平的精度和低噪声性能。这些性能得益于前沿的MEMS（微机电系统）器件设计技术和微加工技术。
基于该技术的产品大量应用于汽车和工业等要求高精度和高可靠性的领域。其特别优势在于坚固的设计，即使在恶劣环境下也能提供稳定性能，同时电路设计和封装技术可很大限度地减少温度和外部应力造成的特性变化和噪声。
近年来，村田持续推进技术革新，包括开发集三轴加速度计与三轴陀螺仪于一体的组合传感器、显著改良噪声特性以及实现产品微型化。

产品描述
产品优势
产品演进
产品应用

村田的惯性传感器

产品描述

村田的惯性传感器在支持设备控制、稳定化及位置估算方面发挥着重要作用。基于MEMS技术，可高精度、高稳定性地检测加速度、角速度等运动与姿态变化。

封装内置采用MEMS技术制造的传感元件及执行信号处理的ASIC（专用集成电路）。传感元件采用微加工技术在硅基板上制造。当受到惯性力作用时，部分结构发生位移，产生电容变化并输出为电信号。加速度计采用弹簧-质量模型结构，而角速度传感器则利用科里奥利力检测原理。

结合专有封装技术，该技术可稳定生产边长约2mm的元件结构，从而实现高精度、高可靠性的传感器。

产品优势

村田惯性传感器的最大优势在于其高水平的精度，这得益于前沿的MEMS元件设计与加工技术。

新的SCH1600系列实现加速度计±2mg（典型值）的偏移温度特性，以及角速度传感器0.05deg/√Hz（典型值）的角随机游走特性。这种高精度通过元件设计与微加工技术相结合，配合电路设计和封装技术实现，有效遏制了温度和外部应力引起的特性变化与噪声。

此外，针对汽车应用场景，该设计满足ASIL-B（D）级功能安全要求。这确保产品符合严格的安全标准，可用于对安全性要求极高的应用。

产品演进

村田的惯性传感器持续推进微型化与高精度化，以满足时代需求。

十年前，三轴加速度计加单轴陀螺仪的组合传感器是主流。近年来，自动驾驶技术的普及推动了三轴陀螺仪的需求增长。为此，产品阵容中新增了将三轴加速度计与三轴陀螺仪集成于单一封装的惯性传感器。同时，我们通过提高陀螺仪的角随机游走（ARW）性能指标的精度，满足ADAS功能对高精度自我定位的要求。

在功能与性能增强的同时，我们还实现了尺寸的缩减。相较于上一代六轴传感器SCHA600系列（12.1 × 19.7 × 4.6mm），新的SCH1600系列（11.8 × 13.4 × 2.9mm）体积缩减约58%，显著提高安装效率。

产品应用

村田惯性传感器大量应用于汽车领域，涵盖电子稳定控制系统（ESC）、跌倒/翻车检测系统、车载导航系统以及ADAS的自主定位功能。其适用于汽车应用的核心优势在于能高精度检测角速度与加速度，可为车辆控制与安全功能作出重要贡献。

例如在ESC系统中，陀螺仪检测的角速度会与转向角度传感器及里程表估算的角速度进行比对，从而判断车辆是否失控。在车载导航与ADAS系统中，通过结合偏航率与行驶距离信息进行地图匹配，可有效补充GNSS定位数据。此外，该技术还大量应用于跌倒检测、安全气囊控制、工程机械与无人机等工业设备的姿态控制，以及结构变形监测等多元领域。

所使用的技术：