ますます多くのポータブルデバイスに気圧センサーが搭載され、ユーザーの位置の高さを検出し、気圧の変化に応じて動きを計算します。インフィニオンが発表した圧力センサーについて以下に説明します。関連するアプリケーションの製品を設計する場合、これが最良の選択となります。
B気圧センサーがあなたのあらゆる動きを感知します
気圧とは、特定の地点の大気が物体に対して及ぼす力です。気圧の変動は通常、気象条件の変化の兆候です。気圧は高度や湿度によっても変化します。静圧とは、物体が動いていないとき、または一定の速度で動いているときに表面にかかる圧力です。動圧とは、空気の動きによって生じる空気の圧力です。空気はあらゆる方向に均等に圧力をかけるわけではありません。保存則により、速度が増加すると減少します。静的および動的気圧の両方を含む総空気圧は、風に逆らって空気が体に衝突するときに作用します。
気圧を測定し、高度や風速を計算するにはさまざまな方法が使用されます。動的空気圧センシングに基づいた高度な動作監視アプリケーションが開発されました。たとえば、MEMS (Micro-Electro-Mechanical-System) 技術は、空気圧を測定するための小型フォームファクタ センサーの製造に使用されます。圧電抵抗効果に基づいて空気圧を監視できます。ダイアフラムの下の基準圧力キャビティセルに対する空気によって生成されるダイアフラムの機械的応力により、気圧を評価できます。
これらのタイプのセンサーは、気圧分解能（mBar）で要件を満たすのに十分なポータブル気象ステーション市場で非常に人気があります。ただし、これらのタイプのセンサーは非線形の温度応答を持ち、より複雑なキャリブレーションが必要になります。また、圧力ノイズレベルが高いため、低圧力ノイズ、高速過渡応答、温度安定性、低消費電力を必要とするすべてのアプリケーションに対応することはできません。静電容量式MEMSテクノロジーは、優れた圧力ノイズ、非常に優れた圧力精度、および低消費電力を実現します。
静電容量式MEMSテクノロジーは、モーション トラッキング アプリケーションでより優れたパフォーマンスを発揮します。圧力測定は、センシングセルとリファレンスセル間の差動測定であり、温度安定性が向上し、圧力ノイズが低くなります。センサーセルの消費電力は、抵抗型センサーセルブリッジに比べて少なくとも50% 低くなります。高度なモーション検出アプリケーションでは、静電容量センサー技術を利用できます。圧力センサー1つだけで、歩行や登山などの体の動きを検知できます。
DPS310は、Infineonの環境センサー ファミリの一部であり、空気圧を測定できます。動的または静的空気圧の測定に最適です。これにより、気圧センサーは、スポーツやフィットネス活動などの動作監視に適しているだけでなく、高度計測、ドローンや屋内ナビゲーションにも適しています。
DPS310は、さまざまな環境条件下で最適に動作する静電容量MEMS技術に基づくデジタル気圧センサーです。すべてのセンサーは生産ラインで個別に調整されます。最高の圧力ノイズ性能を実現するために、校正係数はセンサーのワンタイムプログラマブル (OTP) メモリに保存されます。
DPS310アーキテクチャは、高い圧力測定精度を提供するように最適化されており、FIFOタイプの測定データ バッファを提供します。圧力計算式はシステムレベルでカスタマイズできます。補正値はホストデバイス内で計算でき、フィルターなどのアルゴリズムは簡単に変更できます。
DPS310がサポートする無限インパルス応答 (IIR) は、大気などの線形時間不変システムに適した特性です。The IIR filtering enable air pressure sensing applications to distinguish between different types of air turbulence generated by weather, fitness activities, etc. The IIR filtering implementation on the software application level offer advantages of simplicity, flexibility and customization.This will enable DPS310 to be used simultaneously by different software applications, including altitude metering, weather station and sport activities.
Autonomous drones become popular thanks to the high accuracy and fast transient response of barometric pressure sensors.Nowadays, we can find in the market drones capable of flying at fixed points and taking pictures.DPS310 can be operated at 32 measurements per second and offers 10cm height tolerance stability in the context of fast transient response and variable ambient temperature.
At present, wearable devices are equipped with sensors for monitoring sport activities.Accelerometer is the most popular sensor for step counting and its current consumption is less than 1.5mA.For professional users, however, the battery life time can be an issue.DPS310 can sense the air turbulence generated by human body while walking or running.Also, it can distinguish between stepping and climbing up and down by dynamic monitoring of both the static barometric pressure and dynamic barometric pressure.All sensing activities are possible at less than 0.35mA current consumption on the sensor level.Such like smart-watch equipped with sensors that can be used for sport and fitness activities tracking.
DPS310 can run in the background mode in full speed.Different software applications will compile the readout data and show the absolute altitude, relative altitude, elevation of the starting point, step counting, etc. In addition, smart clothing, shoes and other accessories industries are expected to offer more new products for sport, fitness and well-being in the future.The capacitive sensing technology will offer the solution for the applications involving human body motion.
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