想知道氣壓傳感器有什麼應用嗎?看過來

想知道氣壓傳感器有什麼應用嗎？看過來

電子發燒友 發表於 2016-11-05 07:19:14

　　現在，智慧型手機的設計中正廣泛使用加速度計、陀螺儀等各種傳感器，而用來測量空氣壓力的氣壓傳感器則沒有那麼多人知曉。目前，這種傳感器不僅被集成到智慧型手機中，而且在許多可穿戴設備中也變得越來越流行。那麼，這種傳感器有哪些代表性的應用，它在消費電子設備中又能實現怎樣的妙用呢？

　　氣壓傳感器的典型應用

　　天氣預報 氣壓數據和天氣情況直接相關，因此氣壓傳感器可用來進行天氣預報。隨著壓力傳感器在智慧型手機中逐漸普及，天氣app便可以利用來自人群的氣壓數據來提高天氣預報的準確性。

　　當然，要想使天氣預報準確，智慧型手機需要考慮到用戶當前的高度，因為這會對測量到的氣壓值產生影響。這可以借鑑當地氣象站的氣壓數據或資料庫的地圖數據得到。

　　室內導航及室外GPS數據修正 室內導航是氣壓傳感器的一個典型應用。在這種應用中，我們可以利用空氣壓力數據，確定用戶當前位於建築物中的哪個樓層，進而查明某個人在商場或地下停車場的行進路線。

　　在shopping mall等大型封閉場所中，由於GPS信號受到阻擋，我們無法通過GPS系統來導航。為了在這種受屏蔽的環境中實現導航，我們可以結合氣壓傳感器（高度）和加速度計（計步）的數據來實現室內導航。

　　

　　此外，即使是在室外環境中，GPS技術也有局限性。GPS導航可能受到樹木、大樓、惡劣天氣情況或收星數不足的影響。通過添加氣壓傳感器，智慧型手機能夠將測量到的高度數據與資料庫中的數據做比較，來補償GPS的定位誤差。

　　健身跟蹤 氣壓傳感器也有助於提高健身追蹤器的精度，特別是在計算熱量的應用中。通常情況下，卡路裡消耗不僅取決於加速度計得到的計步數據，還取決於個人的生理數據（如年齡、體重和身高等）。取決於設備內部的傳感器，心率數據或GPS記錄的速度、距離和高度也可包括在計算中。

　　我們知道，跑步、爬樓梯、爬山等運動所消耗的熱量各不相同。雖然加速度計可以判斷出人在爬坡，但它不能確定這個人是在上坡還是下坡。通過壓力傳感器引入高度運動數據，再使用相應算法，我們便能精確計算出用戶所消耗的能量。

　　無人機高空檢測 我們知道，無人機飛得越高，落地時的衝擊越大。通過在無人機和遙控器上分別安裝一個氣壓傳感器，通過它們之間的氣壓差我們便可知道無人機飛行的高度。此外，這也有助於無人機穩定飛行。

　　有哪些公司在提供壓力傳感器？

　　雖然某些應用目前仍處於開發階段，但氣壓傳感器已經被集成到許多智慧型手機和可穿戴設備中。例如，博世BMP280是一款為移動應用設計的氣壓傳感器。它擁有低功耗特性，非常適合電池供電設備採用。這款氣壓傳感器採用壓阻式技術實現高精度，同時，它提供了良好的線性度、長期穩定性和高EMC魯棒性。

　　氣壓傳感器也可以集成到包含多種參數測量的集成傳感器中。例如，博世BME680在單個封裝中同時提供了氣體、氣壓、溼度和溫度測量。

　　又例如，早前歐姆龍獨立型感知絕對壓力傳感器就開始應用於活動量記錄儀中。計步器產品在加入了氣壓傳感器後，可以監測到用戶是否處在如爬樓梯、登山這樣的上升或下降的行為。眾所周知，行走每上升100m，相當於多行進了1km，計步器中氣壓感應功能的加入可讓設備對用戶的熱量消耗的計算更加精準。

　　ROHM也開發了面向智慧型手機、可穿戴設備和活動追蹤器等領域的、可檢測氣壓信息、用於高度和高低差檢測的氣壓傳感器BM1383GLV。該產品搭載了高精度的檢測用MEMS和低功耗高精度A/D轉換器，實現了高達±20cm的檢測精度（相對氣壓精度±0.024hPa）。它還採用了獨創的校正算法，在IC內部進行溫度校正，實現了低溫下的高精度氣壓檢測。同時，這使得外部微控制器無需搭載溫度校正功能，因此有助於減輕設計負擔，實現了傳感模塊和運算模塊的小型化。

　　氣壓傳感器普遍具有易受環境溫度影響，導致氣壓數據漂移的問題。因此，村田新型氣壓傳感器提供了高精度、低功耗、高溫度穩定性。結合靜電容量型MEMS技術，它大大改善了新型氣壓傳感器對溫度漂移的性能，使其幾乎完全可以不受到影響的情況下取得正確的數據。另一方面，該新型傳感器降低了噪聲水平（0.5Parms），因此可充分實現高精度數據檢測。 

　　此外，英飛凌DSP310氣壓傳感器，目標放在智慧型手機室內導航、店面方向/方位並推播商品快訊或是特價信息。也可以測量室內壓力變化， 例如門窗是否有關好或是反向需要空氣流通或是有人員進出。另外也可感應氣溫變化，連接天氣預報提醒使用者氣溫變化。

　　據稱，DSP310氣壓傳感器使用電容式傳感器原理， 相比傳統壓阻式傳感器，在溫度變化時可提供更高的精度——到±0.006hPa的壓力變化，即可檢測出±5cm的壓力變化。DSP310可在-40度到85度的環境溫度、300hPa到1200hPa的環境壓力下做準確的壓力檢測。另外，其包含的FIFO（先進先出）功能可降低系統所需的電流，即延長系統的工作時間。

　　總結

　　氣壓傳感器在智慧型手機和可穿戴設備中正在慢慢普及。它既可以用於天氣app，也可以提供高度數據來改進室內導航、健身跟蹤以及其他許多應用。隨著市場上推出分立和集成式氣壓傳感器，它們在消費產品中的應用將會越來越多。

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