2020年11月16日，在Questex秋季傳感器創(chuàng)新周期間舉行的頒獎儀式上， 2020年最佳傳感器獎的獲獎?wù)咧匕醭鰻t。該評選根據(jù)對市場的價值，設(shè)計的獨特性和影響力，對參賽作品進(jìn)行評判并選擇獲獎?wù)摺?/p>
一起來看看今年這11款最佳的傳感器。
1、AI/機(jī)器學(xué)習(xí)領(lǐng)域
Maxim Integrated MAX78000神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)加速器芯片
MAX78000神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)加速器芯片由Maxim Integrated Products于9月推出，其將人工智能（AI）推向了邊緣的同時，實現(xiàn)電池供電的物聯(lián)網(wǎng)（IoT）設(shè)備的性能不受到影響。
MAX78000以不到軟件解決方案能量的1/100的速度執(zhí)行AI推理，可以提高機(jī)器視覺，音頻和面部識別等應(yīng)用的效率外，還可以大大改善電池供電的AI應(yīng)用程序的運行時間，同時可以實現(xiàn)以前認(rèn)為不可能的復(fù)雜的新AI用例。
Max780000神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)加速器微控制器。（Maxim Integrated）
MAX78000的核心是專用硬件，旨在最小化卷積神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)（CNN）的能耗和等待時間。該硬件運行時幾乎不受任何微控制器內(nèi)核的干擾，從而極大地簡化了操作。能量和時間僅用于實現(xiàn)CNN的數(shù)學(xué)運算。
FierceElectronics的編輯Matt Hamblen表示：
“這項新產(chǎn)品以其龐大的優(yōu)勢而廣為人知，因為它可以在物聯(lián)網(wǎng)領(lǐng)域的數(shù)十億個電池供電產(chǎn)品中使用，以防止AI計算工作在云或數(shù)據(jù)中心中完成，并且依賴于1％的基于軟件的解決方案的強大功能。由于采用Arm Cortex處理器，RISC-V協(xié)處理器以及神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)加速器的設(shè)計，該技術(shù)在提供AI的邊緣產(chǎn)品中似乎是獨一無二的。”
2、汽車/自動駕駛領(lǐng)域
Wells Vehicle Electronics 旋轉(zhuǎn)位置傳感器
在許多電動機(jī)中，轉(zhuǎn)子位置和速度是通過VR旋轉(zhuǎn)變壓器獲得的。到目前為止，解析器是目前可用的最佳技術(shù)，但Wells Engineered Products具有更好的功能：創(chuàng)新的旋轉(zhuǎn)位置傳感器。
旋轉(zhuǎn)位置傳感器（圖片來源：Wells Engineered Products）
該傳感器受多項專利保護(hù)，具有與旋轉(zhuǎn)變壓器相同的核心功能，但性能更好，同時成本更低，占用空間更少。
此新傳感器比等效的解析器校這為電機(jī)設(shè)計人員提供了更多空間用于其他用途，可以輕松集成到現(xiàn)有的電機(jī)設(shè)計中，并減輕了重量。在現(xiàn)場也可以使用。
免層壓結(jié)構(gòu)提高了耐用性，同時有助于將對局部磁場的敏感性降至最低。與VR旋轉(zhuǎn)變壓器相比，這也有助于提高旋轉(zhuǎn)傳感器的精度。精度與校準(zhǔn)密切相關(guān)，并且這種新的旋轉(zhuǎn)位置傳感器比VR旋轉(zhuǎn)變壓器更容易校準(zhǔn)。
與現(xiàn)有解決方案相比，這種獨特的電機(jī)應(yīng)用旋轉(zhuǎn)位置傳感器具有許多用戶優(yōu)勢，包括更低的成本，更小的尺寸，更高的性能，易于集成到設(shè)計中，更高的性能以及易于校準(zhǔn)。
3、COVID-19相關(guān)
TDK InvenSense超聲波社交距離參考設(shè)計開發(fā)套件
眾所周知，COVID-19目前正在全球范圍內(nèi)流行，這是一種嚴(yán)重的急性呼吸系統(tǒng)綜合癥由冠狀病毒2（SARS-CoV-2）引起的傳染性呼吸道和血管玻在感染者咳嗽，打噴嚏，唱歌，說話或呼吸之后，COVID-19主要通過呼吸途徑在人與人之間傳播。
當(dāng)前，與COVID-19對抗并使其傳播最小化的最簡單，最便宜，最有效的方法是每個人洗手，戴口罩和進(jìn)行社交疏遠(yuǎn)。而使用超聲波飛行時間測距來保持與他人的安全距離，使我們可以專注于重要的事情，包括工作，生產(chǎn)力和生活。
TDK的基于MEMS的超聲波飛行時間（ToF）傳感器以小尺寸封裝實現(xiàn)了“片上聲納”。從一個傳感器到另一個傳感器的飛行時間，可以計算出該距離，并且可以向用戶發(fā)出警報，以保持彼此之間的安全距離。
超聲波社交距離參考設(shè)計開發(fā)套件（圖片來源：TDK InvenSense）
TDK的超聲波社交距離參考設(shè)計開發(fā)套件提供了完整的超聲波社交距離和接觸者追蹤開發(fā)套件，展示了Chirp的CH101超聲波飛行時間（ToF）傳感器。此完整的硬件和軟件參考設(shè)計將超聲傳感器與支持藍(lán)牙的微控制器相結(jié)合，以實現(xiàn)完整的社交距離解決方案，包括聯(lián)系人跟蹤和針對多個用戶的安全距離。
“遠(yuǎn)離社會是個人和機(jī)構(gòu)可以采取的避免傳播COVID-19病毒的關(guān)鍵預(yù)防措施之一。準(zhǔn)確的距離，曝光時間測量，太近的警告以及使用傳感器技術(shù)進(jìn)行接觸跟蹤的跟蹤綜合了多個因素，以幫助“阻止擴(kuò)散”。TDK InvenSense Chirp Microsystems部門的超聲波社交距離參考設(shè)計開發(fā)套件可提供所有這些好處。它基于Chirp的CH101 MEMS壓電微機(jī)械超聲換能器，可精確測量用戶可穿戴標(biāo)簽之間的距離，其最大距離為8英尺，精確度為1厘米，優(yōu)于傳統(tǒng)的超聲，超寬帶和藍(lán)牙方法。”參評者蘭迪弗蘭克（Randy Frank＆Associates）如此認(rèn)為。
4、數(shù)據(jù)采集與分析領(lǐng)域
IFOSI*Sense分布式光纖傳感詢問器
IFOS還在開拓和開發(fā)用于航空航天惡劣環(huán)境中的光學(xué)傳感系統(tǒng)產(chǎn)品方面擁有良好的記錄。為NASA和主要主要承包商開發(fā)的產(chǎn)品可通過測量靜態(tài)和動態(tài)應(yīng)變，溫度，角速率和強度來減少尺寸，重量，功率和成本，以進(jìn)行基于狀態(tài)的結(jié)構(gòu)健康和使用情況監(jiān)視（CBM,SHM,HUM,PHM）用于在極端環(huán)境中控制，診斷和預(yù)測關(guān)鍵資產(chǎn)的其他關(guān)鍵參數(shù)。
該公司的I * Sense產(chǎn)品系列是一個集成的，可擴(kuò)展的溫度和應(yīng)變傳感系統(tǒng)，包括光纖上的多路光纖布拉格光柵（FBG）傳感器和具有先進(jìn)的全光處理，電子，算法軟件的超快詢問器單元，從5 kS / s到1.3 MS / s甚至更高的數(shù)據(jù)分析層，可用于結(jié)構(gòu)健康監(jiān)測，NDE,聲發(fā)射和其他高級多傳感器傳感應(yīng)用中的分布式光子傳感。
IFOS詢問器系列可在單根光纖上同時為不同的傳感元件提供數(shù)據(jù)顯示和存儲，從而實現(xiàn)實時測量的混合。（圖片來源：IFOS）
越來越多的產(chǎn)品需要來自多個傳感器的數(shù)據(jù)流，而IFOS I * Sense詢問器旨在用于各種參數(shù)的實時，高精度測量以及派生測量。令人興奮的方面是，在苛刻的環(huán)境下（有時甚至是極端的環(huán)境），可以跨距離很長的多個傳感器或較大的感應(yīng)覆蓋區(qū)域同時執(zhí)行測量。潛在的用途包括可再生能源的重要領(lǐng)域，例如風(fēng)力渦輪機(jī)葉片的健康和使用情況監(jiān)控等應(yīng)用。
5、IIoT領(lǐng)域
Applied Physics SystemsNanoAcc加速度計
對于NanoAcc加速度計，F(xiàn)ierceElectronics內(nèi)容總監(jiān)Karen Field的評價如下：
“由于無法滿足人們對較小尺寸驅(qū)動器的需求，高度集成的NanoAcc加速度計以其小巧的尺寸脫穎而出直徑僅為0.580英寸x高度為0.520英寸。憑借良好的熱穩(wěn)定性和在惡劣環(huán)境下提供精確測量的能力，該傳感器應(yīng)該在諸如工業(yè)無人機(jī)和衛(wèi)星等高速增長的市場中受到關(guān)注。”
小而強大。Applied Physics的NanoAcc加速度計以其小巧的尺寸和在最惡劣的環(huán)境中運行的能力而引人注目（圖片來源：Applied Physics）
開發(fā)NanoAcc加速度計的Applied Physics公司是磁場測量設(shè)備制造領(lǐng)域的領(lǐng)導(dǎo)者。其加速度計產(chǎn)品線采用了扭矩平衡技術(shù)，該技術(shù)結(jié)合了無定形石英鉸鏈，可支撐檢測質(zhì)量。提供了三種加速度計：MiniAcc,MicroAcc和NanoAcc,三者之間的主要區(qū)別在于它們的尺寸。
Mini,Micro和Nano系列加速度傳感器在擴(kuò)展的溫度范圍內(nèi)提供高精度，同時具有低噪聲水平和高耐沖擊性。Applied Physics的加速度計系列特別適合要求在整個溫度范圍內(nèi)具有高精度的應(yīng)用，并且還要求兩次校準(zhǔn)之間的最長間隔。一些流行的應(yīng)用是慣性導(dǎo)航系統(tǒng)（INS），慣性測量單元（IMU），隨鉆測量系統(tǒng)（MWD），姿態(tài)和航向參考系統(tǒng)（AHRS），商用和軍用飛機(jī)，無人飛機(jī)（無人機(jī)），水下自動駕駛汽車（無人機(jī)），火車和鐵路測量系統(tǒng)，機(jī)器人系統(tǒng)控制以及結(jié)構(gòu)監(jiān)測系統(tǒng)。
6、IoT領(lǐng)域
TDK InvenSenseTDK ICS-40800 定向麥克風(fēng)
TDK InvenSense的模擬和數(shù)字麥克風(fēng)產(chǎn)品組合在業(yè)界領(lǐng)先的悠久傳統(tǒng)的基礎(chǔ)上，不斷提高M(jìn)EMS麥克風(fēng)的信噪比（SNR），更高的集成度以及更低的功耗。
其ICS-40800是一款超低噪聲，模擬輸出，雙端口MEMS麥克風(fēng)。ICS-40800包括MEMS麥克風(fēng)元件，阻抗轉(zhuǎn)換器和輸出放大器。
ICS-40800超低噪聲定向麥克風(fēng)（圖片來源：TDK InvenSense）
ICS-40800由兩個聲音端口構(gòu)成，分別位于組件的底部和頂部。這種雙端口設(shè)置允許麥克風(fēng)根據(jù)到達(dá)角度對聲音表現(xiàn)出不同的靈敏度。如果需要，可以將頂部端口密封起來，從而對聲音產(chǎn)生全方位的敏感性。
ICS-40800的70 dB SNR和±1 dB的靈敏度公差使其成為遠(yuǎn)距離語音控制和語音應(yīng)用的絕佳選擇。ICS-40800采用4.00 mm×3.00 mm×1.20 mm小型表面安裝封裝。
參評者Roger Grace Associates創(chuàng)始人羅杰格雷斯認(rèn)為：
“ MEMS麥克風(fēng)已經(jīng)使用了十多年，但它們似乎不具備TDK InvenSense器件所具有的性能和獨特的定向性能。定向功能通過減少外圍噪聲并為用戶提供清晰得多的聲音，極大地增強了用戶體驗。在用戶處于嘈雜的周圍環(huán)境的移動電話應(yīng)用程序中尤其如此。
這種設(shè)備的市場巨大�？纱┐髟O(shè)備和物聯(lián)網(wǎng)細(xì)分市場中現(xiàn)有的其他便攜式電子應(yīng)用程序也可以通過將該設(shè)備應(yīng)用于產(chǎn)品中而受益。”
7、工業(yè)領(lǐng)域
德州儀器 零漂移霍爾效應(yīng)電流傳感器TMCS1100 和 TMCS1101
2020年，TI推出了業(yè)界首款零漂移霍爾效應(yīng)電流傳感器TMCS1100和TMCS1101.這些器件在時間和溫度范圍內(nèi)具有最低的漂移和最高的精度，同時提供可靠的3kVrms隔離，這對于交流或直流高壓系統(tǒng)（例如工業(yè)電機(jī)驅(qū)動器，太陽能逆變器，儲能設(shè)備和電源）特別重要。
即使在溫度變化和設(shè)備老化等操作條件下，TMCS1100和TMCS1101的零漂移架構(gòu)和實時靈敏度補償也可以實現(xiàn)極高的性能。這些器件在整個溫度范圍內(nèi)具有業(yè)界領(lǐng)先的總靈敏度漂移，最大值為0.45％，比其他磁電流傳感器低至少200％，最大滿量程失調(diào)漂移
TMCS1100隔離式霍爾效應(yīng)電流檢測評估模塊（圖片來源：Texas Instruments）
FierceElectronics的內(nèi)容總監(jiān)Karen Field表示：
“電流測量設(shè)備在監(jiān)視電氣系統(tǒng)（包括工業(yè)電動機(jī)驅(qū)動器，儲能設(shè)備和電源）中起著至關(guān)重要的作用，而今天的性能就是一切。但是這些測量設(shè)備容易出現(xiàn)熱漂移，這是工程師必須解決的問題，并且需要對其設(shè)計進(jìn)行校正。TI宣布推出業(yè)界首款零漂移霍爾效應(yīng)電流傳感器，這一意義重大，因為該器件將提供前所未有的測量精度，并隨著時間的流逝減少性能下降，從而簡化了整體設(shè)計并帶來了更好的整體系統(tǒng)性能。”
8、醫(yī)用領(lǐng)域
Fujitsu Components America 24GHz多普勒雷達(dá)傳感器模塊
2020年早些時候，美國富士通組件公司推出了FWM7RAZ01一種3通道，24 GHz多普勒雷達(dá)傳感器，具有寬的速度檢測范圍和高的干擾承受能力。
即使開發(fā)人員缺乏高頻RF電子專業(yè)知識，但該模塊和評估套件也可以幫助快速開發(fā)和評估各種非接觸式運動感應(yīng)產(chǎn)品。目標(biāo)應(yīng)用包括針對醫(yī)療保健和工業(yè)市場的人體生命體征和跌倒監(jiān)測，結(jié)構(gòu)和機(jī)械運動檢測，機(jī)器維護(hù)等。
FWM7RAZ01 24 GHz多普勒雷達(dá)傳感器模塊（圖片來源：富士通）
FWM7RAZ01支持1 Hz至1 MHz的IF（I / Q）輸出信號，使其能夠無線檢測30米范圍內(nèi)每秒6毫米至每秒6 km的運動速度。盡管在實際應(yīng)用中無法觀察到1 MHz的多普勒效應(yīng)，但它對于檢測信號干擾非常有效。為了防止信號重疊，系統(tǒng)可以選擇其他通道并避免在發(fā)生錯誤之前進(jìn)行檢測。
FWM7RAZ01多普勒雷達(dá)傳感器由一個24 GHz收發(fā)器，TX和RX陣列天線，IF放大器，MCU,DAC,E2PROM和LDO穩(wěn)壓器組成，它們均集成到一個緊湊的模塊中，尺寸為30mm x 44mm x 9.5mm.即使對于不熟悉高頻電路的設(shè)計人員，位于模塊背面的引腳接頭端子也可以簡化集成。
與紅外，超聲波和激光掃描等其他檢測方法相比，24 GHz無線電波更穩(wěn)定，并且不受天氣，溫度，照度，聲音或灰塵等環(huán)境條件的影響。波浪還容易穿透衣服，窗簾，玻璃和大多數(shù)木制結(jié)構(gòu)。
9、MEMS領(lǐng)域
Menlo Micro The Ideal Switch
Menlo Micro是一家總部位于加利福尼亞州爾灣的技術(shù)公司，利用材料科學(xué)的進(jìn)步來開發(fā)微機(jī)電系統(tǒng)（MEMS）開關(guān)。
Menlo Micro通過開發(fā)獨特的材料，設(shè)計和加工技術(shù)來創(chuàng)建Ideal Switch.Ideal Switch的運行速度比典型的機(jī)械繼電器快1000倍，可以處理千瓦的功率，并且其結(jié)構(gòu)比人的頭發(fā)還校
Ideal Switch具有固態(tài)繼電器的尺寸，重量，可靠性和速度，可提供EM繼電器的功率處理和RF性能（圖片來源：Menlo Micro）
Menlo Micro的Ideal Switch具有服務(wù)于多個行業(yè)的潛力，包括下一代5G移動網(wǎng)絡(luò)，工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)市場，電池管理，家庭自動化，電子車輛和醫(yī)療儀器。
“十年來，業(yè)界一直在尋找一種低功耗，低成本，超小型，可靠和高性能的高頻RF開關(guān)解決方案，基于其主張，我相信Menlo Micro做到了。Ideal Switch的應(yīng)用非常廣泛，包括體積巨大的手機(jī)以及自動測試設(shè)備（ATE）之外的其他便攜式消費電子產(chǎn)品。我相信，這臺設(shè)備的極限就是天空。” 參評員Roger Grace Associates創(chuàng)始人Roger Grace說。
10、移動設(shè)備領(lǐng)域
SWIR視覺系統(tǒng)公司Acuros CQD SWIR傳感器
SWIR Vision Systems獲得專利的基于CMOS的CQD技術(shù)具有降低紅外傳感器的成本并接近當(dāng)今基于硅的CMOS傳感器的成本的潛力，從而釋放了多種大規(guī)模且高增長的市場應(yīng)用。短波紅外（SWIR）波段中的新成像技術(shù)已成為對高級工業(yè)相機(jī)，3D移動電話傳感器和未來自動駕駛汽車系統(tǒng)的關(guān)鍵需求。
Acuros CQD SWIR攝像機(jī)具有Acuros CQD SWIR傳感器，專為高分辨率寬帶SWIR成像而設(shè)計。這些相機(jī)配備了單級TEC,可降低噪音并提高圖像穩(wěn)定性。使用該技術(shù)可以生成高清晰度，高分辨率的圖像，并提供高幀頻，高動態(tài)范圍和寬泛的曝光時間。
Acuros CQD SWIR攝像機(jī)（圖片來源：SWIR Vision Systems）
硅CMOS圖像傳感器在近紅外范圍內(nèi)具有較低的量子效率，而基于InGaAs的傳感器固有地價格昂貴，并且實際上僅限于大于5微米的像素間距。相比之下，SWIR Vision Systems的Acuros 1920x1080 HD SWIR攝像機(jī)可為工業(yè)短波紅外應(yīng)用提供完整的2.1兆像素高清成像。
該傳感器使用基于CMOS的專利CQD技術(shù)，由在硅讀出晶片上單片制造的膠體量子點（CQD）薄膜光電二極管組成，可提供400nm至1,700nm的寬帶圖像傳感器。
11、可穿戴設(shè)備領(lǐng)域
Shimmer Research Ltd Verisense
Shimmer的Verisense是專為臨床試驗設(shè)計的新型可穿戴傳感器。與其他傳感平臺不同，Verisense的設(shè)計完全是為了滿足臨床試驗的特殊要求。它允許對參與者的活動和睡眠進(jìn)行連續(xù)的遠(yuǎn)程監(jiān)控，而對參與者和站點的負(fù)擔(dān)都最校它包括一個臨床試驗管理平臺，為發(fā)起人提供了完整的集成選項，從而使他們可以無縫地管理參與者數(shù)據(jù)。
Verisense是專為臨床試驗設(shè)計的新型可穿戴傳感器（圖片來源：Shimmer）
Verisense輸出原始數(shù)據(jù)，并提供經(jīng)過同行評審的活動和睡眠算法。利用數(shù)據(jù)質(zhì)量保證工具，它具有最大的數(shù)據(jù)可靠性。此外，Shimmer可以與客戶合作，將其軟件集成到客戶當(dāng)前的EDC（電子數(shù)據(jù)捕獲）或臨床試驗管理平臺中。
通過許多戰(zhàn)略合作伙伴關(guān)系，Shimmer能夠為其臨床研究客戶提供訪問數(shù)據(jù)集和算法的途徑，這些數(shù)據(jù)集和算法可用于開發(fā)各種疾病狀態(tài)的終點。
“盡管COVID-19驅(qū)使數(shù)家制藥公司迅速開發(fā)藥物來預(yù)防它，但該病毒影響并中斷了其他重要藥物的臨床試驗。對于這些其他可穿戴式設(shè)備收集臨床等級原始數(shù)據(jù)的臨床試驗，參與者通常必須每兩周或每月訪問一次診所，以便可以從其監(jiān)控設(shè)備中收集數(shù)據(jù)，可以重置其內(nèi)存并為其電池充電。Shimmer的Verisense平臺專為在臨床試驗中使用可穿戴設(shè)備而設(shè)計，是一種可穿戴傳感器，旨在每天自動通過蜂窩或WiFi上傳數(shù)據(jù)。該傳感器佩戴在手腕上，可以遠(yuǎn)程捕獲連續(xù)的數(shù)字生物標(biāo)記，并能夠連續(xù)提供長達(dá)六個月的臨床驗證數(shù)據(jù)。這樣可以在確保所需合規(guī)性的同時，以安全，無縫的方式重新啟動或啟動新的臨床試驗。”參評員蘭迪弗蘭克說。
信息來源：Questex LLC，本文經(jīng)梟梟整理發(fā)布。
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