傳感器幾乎不是消費電子設(shè)計的新元素。然而，最近，它們變得更小，成本更低，并且比過去更節(jié)能。這些發(fā)展促進了它們在便攜式設(shè)備中的使用(目前智能手機和平板電腦的用戶吸引力在很大程度上取決于傳感器解決方案的質(zhì)量)，游戲(感知用戶的移動允許將該移動轉(zhuǎn)換為 - 屏幕游戲角色動作)，導(dǎo)航和家用電器。

傳感器技術(shù)的進步也使家庭自動化，機器人和數(shù)字健康領(lǐng)域的新應(yīng)用成為可能。然而，僅僅在所謂的“可穿戴設(shè)備”領(lǐng)域，健身帶和其他外圍設(shè)備從生物識別傳感器接收輸入，然后使用無線電連接帶來智能手機或平板電腦的分析能力，而智能手機或平板電腦則可以點擊更多的計算和通信資源的云。

現(xiàn)在有一些應(yīng)用程序使用智能手機傳感器，只需分析他或她的膚色，即可提供對某人心率的無觸摸分析;每次心跳血液沖到臉上并減少從皮膚反射的光量，雖然人眼無法察覺，但可由智能手機傳感器測量。

根據(jù)最近發(fā)表的研究報告，“傳感器市場在消費電子產(chǎn)品公司“由美國全球市場研究和咨詢公司MarketsandMarkets負(fù)責(zé)，到2020年消費電子傳感器應(yīng)用將達(dá)到292.5億美元。用于消費電子和家用電器的傳感器包括壓力，接近度，運動，溫度，流量和液位，聲學(xué)，觸摸和圖像傳感器?，F(xiàn)在讓我們來看一些通?？梢栽谙M電子產(chǎn)品終端產(chǎn)品中使用的代表性設(shè)備。

用于消費應(yīng)用的壓力傳感器的一個例子是意法半導(dǎo)體的LPS331AP MEMS壓力傳感器(圖1)。這種超緊湊的絕對壓阻式壓力傳感器包括一個單片傳感元件和一個IC接口，能夠從傳感元件獲取信息并向外界提供數(shù)字信號。該傳感器可在便攜式設(shè)備中實現(xiàn)3D室內(nèi)定位和增強型GPS，并可用于室內(nèi)和室外導(dǎo)航，航位推算增強型GPS，運動手表以及便攜式設(shè)備的高度計和氣壓計測量。

VENSENS過程使用意法半導(dǎo)體(STMicroelectronics)制造這種傳感器，可以在空氣腔上方生產(chǎn)單晶硅膜，并具有可控間隙和規(guī)定的壓力。與傳統(tǒng)的硅微加工膜相比，這種膜非常小，并且設(shè)計用于防止膜破裂。該傳感器采用小型塑料焊盤陣列(HCLGA)封裝，工作溫度范圍為-40°C至+ 85°C。

圖1： STMicroelectronics LPS331A的框圖。

消費電子應(yīng)用中常用部件的另一個例子是Microchip MCP9800/1/2/3高精度溫度傳感器(圖2)。這些傳感器應(yīng)用于娛樂系統(tǒng)，移動電話和通用溫度監(jiān)控，可在-10°至+ 85°C范圍內(nèi)提供±1°C(最大值)的精度。

圖2：顯示Microchip MCP9800/02典型應(yīng)用的方框圖。

Microchip傳感器的工作電壓范圍為2.7至5.5 V，雙線I²C/SMBus兼容串行接口，最多可支持8個器件可在單個串行總線中控制，省電一次性溫度測量，并采用SOT-23-5，MSOP-8和SOIC-8封裝。

傳感器現(xiàn)在用于遠(yuǎn)程監(jiān)控家用電器。這些應(yīng)用程序的選擇標(biāo)準(zhǔn)始于高精度。其中一個溫度監(jiān)測器是恩智浦半導(dǎo)體的PCT2075溫度傳感器(圖3)。它在-25°C至+ 100°C范圍內(nèi)具有±1°C的精度，可進行大多數(shù)溫度測量。

圖3：恩智浦PCT2075溫度傳感器可實現(xiàn)遠(yuǎn)程監(jiān)控。 》該器件的分辨率為11位或+ 0.125°C，使您能夠感應(yīng)微小的溫度變化，同時出色的精度確保在具有許多I²C從器件的總線上快速響應(yīng)，在這種情況下，在同一I²C上允許多達(dá)27個器件-bus段僅使用三個器件引腳。典型的工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)器件僅允許同一I²C總線段上的8個器件，而無需復(fù)雜的多路復(fù)用方案。在確定表面上的溫度梯度時，此功能特別有用PCT2075可根據(jù)不同的操作條件進行配置?？梢詫⑵湓O(shè)置為正常模式以定期監(jiān)控環(huán)境溫度，或者在關(guān)閉模式下將功耗降至最低。應(yīng)用包括個人計算機，固態(tài)硬盤，恒溫器和液晶電視。

對于便攜式電子產(chǎn)品市場而言，最大限度地降低功耗以提供更長的電池使用而無需充電是一項重大挑戰(zhàn)。液晶顯示器和背光照明特別耗電。通過使用環(huán)境光傳感器，背光LED可以更長時間地運行并且具有顯著的性能改進。這些照明傳感器或光學(xué)傳感器尤其用于手機中，以便在從黑暗到直射陽光的許多照明條件下自動控制顯示器背光亮度。

環(huán)境光傳感器的一個例子非常適合這項任務(wù)是ams的TSL2591，一種非常高靈敏度的光數(shù)字轉(zhuǎn)換器，可將光強度轉(zhuǎn)換為能夠直接I²C接口的數(shù)字信號輸出(圖4)。

圖4：高靈敏度的ams TSL2591光數(shù)字轉(zhuǎn)換器將光強度轉(zhuǎn)換為能夠直接I²C接口的數(shù)字信號輸出。

該設(shè)備近似于人眼響應(yīng)，并結(jié)合了一個寬帶光電二極管(可見光和紅外線)和單個CMOS集成電路上的一個紅外響應(yīng)光電二極管。兩個積分ADC將光電二極管電流轉(zhuǎn)換為數(shù)字輸出，表示在每個通道上測量的輻照度。

數(shù)字輸出可以輸入到微處理器，其中使用近似于人眼響應(yīng)的經(jīng)驗公式導(dǎo)出lux環(huán)境光水平。 TSL2591支持傳統(tǒng)級樣式中斷，在固件清除之前保持活動狀態(tài)。

運動傳感器繼續(xù)在消費者應(yīng)用中獲得重要地位?；诔叽纾杀竞徒档凸牡腗EMS技術(shù)創(chuàng)新將這些運動傳感器從工業(yè)和汽車基地轉(zhuǎn)移到手持式消費設(shè)備。這些慣性傳感器用于筆記本電腦，MP3播放器，數(shù)碼相機，電視遙控器，游戲控制器和移動電話，可實現(xiàn)增強的操作。

典型應(yīng)用包括圖像和視頻穩(wěn)定，抵消手抖動。這些傳感器還可用于跌落系統(tǒng)，以保護硬盤免受跌落造成的損壞，無論是安裝在PC，MP3播放器，相機，手機還是平板電腦中。

MPU-3000/MPU-3050運動處理單元來自InvenSense(圖5)支持3D運動處理和手勢識別算法。 MPU-30X0系列可顯著擴展和轉(zhuǎn)換加速度計提供的動態(tài)感應(yīng)功能，超越縱向和橫向。當(dāng)與數(shù)字三軸第三方加速度計一起使用時，MPU-30X0通過專用接口收集數(shù)據(jù)，同時以用戶定義的速率同步數(shù)據(jù)采樣。

圖5 ：InvenSense MPU-3000/MPU-3050的方框圖。

MPU-30X0獲得的總數(shù)據(jù)集包括三軸陀螺儀和加速度計數(shù)據(jù)，溫度數(shù)據(jù)以及連接到的一位外部同步信號。 FSYNC引腳。連接到FSYNC引腳的外部同步信號支持圖像，視頻和GPS同步。該設(shè)備經(jīng)過工廠校準(zhǔn)和抗沖擊。

MPU-30X0不僅為一些更常見的消費電子應(yīng)用提供精確的1：1運動跟蹤，例如靜止/視頻圖像穩(wěn)定，游戲和航位推算，32位部件可以編程為多種手勢和字符識別應(yīng)用提供高級用戶界面。智能，可靠性，低功耗，低成本和高集成度繼續(xù)成為消費電子產(chǎn)品中傳感器使用的推動力。隨著人們繼續(xù)堅持在他們面前，在他們身上，甚至在遠(yuǎn)方家中管理世界的能力，傳感器使用將繼續(xù)保持高水平的增長，而這種需求反過來將推動進步傳感器技術(shù)。