ロームグループのKionix, Inc.,(本社:ニューヨーク州イサカ)は、産業機器やウェアラブル機器など、高精度かつ低消費電力でモーションセンシングを行いたいアプリケーションに最適な、加速度センサ「KX132-1211」「KX134-1211」を開発しました。

本製品は、産業機器におけるモータ振動解析などのマシンヘルスモニタリングに最適な3軸加速度センサです。獨自のAdvanced Data Path(以下、ADP)を搭載しており、従來マイコン側で行っていたセンサ信號の処理やノイズフィルタリングを加速度センサ側でフレキシブルに行うことができるため、マイコンの負荷を軽減し、アプリケーションの消費電力低減と性能向上に貢獻します。また、産業機器に向けて、センシングの周波數帯域は最大8,500Hz、加速度は最大±64gまでの高周波(高速振動)?高加速度検知が可能で、動作溫度範囲も105℃まで高めました。加えて、センサ単體としてもKionix従來品と比較して半分以下の消費電流(低消費モード時0.67µA)を実現。電力の低消費化に貢獻するWake Up機能とBack to Sleep機能も搭載したことで、ウェアラブル機器などバッテリーで駆動する機器のセンシングにも対応します。

なお、本製品はすでに2019年9月より月産10萬個の體制で量産(サンプル価格1,500円/個:稅抜)を開始しています。今後もKionixは、高精度かつ低消費電力のセンサラインアップを拡充し、社會のIoT化に貢獻していきます。

<背景>

近年、多くの工場が省人化?効率化を進める中で、産業機器の故障が顕在化する前に異常を検知する予知保全の考え方が広まっています。それにともなってマシンヘルスモニタリングが注目を集めるようになり、狀態検知のためのデバイスとして、センサの重要度は年々増大しています。

Kionixはこれまでモバイル機器向け小型加速度センサを中心に開発してきましたが、産業機器向けのラインアップを拡充することで、社會の幅広いニーズにお応えしていきます。

マイコン側の負荷を軽減するADP(Advanced Data Path)搭載
 

<製品の特長>

1.獨自のADP(Advanced Data Pass)でマイコンの負荷軽減に貢獻
ADPのフィルタリングADPは、マイコンのフィルタリング機能を代替するKionix獨自の新機能です。具體的には、センサに內蔵されたカスタマイズ可能な複數の周波數フィルタが、自由度の高いフィルタを構築することで不必要なノイズ信號を除去し、必要信號のみを抽出します。また、それぞれのフィルタはオンとオフを切り替えられるため、柔軟な運用が可能です。従來マイコン側で行っていたセンサ信號のFFT解析などからなる周波數解析やノイズフィルタリングの役割を加速度センサ側で行うことで、フレキシブルに求めるデータのみを伝えられるため、マイコンの負荷を軽減し、アプリケーションの消費電力低減と性能向上に貢獻します。

 

2.産業機器のマシンヘルスモニタリング用途に最適
KX132-1211は、最大周波數帯域4,200Hz、加速度(g)範囲±2g~±16gを検知でき、上位製品であるKX134-1211は、最大周波數帯域8,500Hz、加速度(g)範囲±8g~±64gまで検知可能です。また、動作溫度も従來品が85℃までだったのに対して、これらの2製品は105℃においても適正な動作を提供します。高溫下でも動作できるラインアップで周波數と加速度検知に幅広く対応できるため、産業機器におけるモータ振動解析などのマシンヘルスモニタリングに最適です。

ラインアップ
 

3.デバイスとアプリケーションの低消費電力化を同時に実現
低消費モード時の消費電流比較本製品は、Kionix従來品と比較して半分以下の消費電流(低消費モード時0.67µA)を実現しています。さらに、加速度検知時にスリープモードから自動起動するWake Up機能に加えて、逆に加速度が一定期間検知されなかった場合にマイコンに対して省エネモードへの切り替えを促すBack to Sleep機能を新たに実裝しており、マイコン側の低消費電力化が可能です。このように、加速度センサだけでなく靜態にあるマイコンの低消費電力化も行うことにより、アプリケーション全體の高効率動作を可能にし、ウェアラブル機器や自動車用スマートキーなど、バッテリーで駆動するアプリケーションの長時間稼働に貢獻します。

 

<アプリケーション例>


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