威尔逊是微软研究院的专家,研究平面计算和其他项目。他最近开发了一种传感技术系统,可以让人们操作台式电脑或投影仪的显示屏。这样,人们可以不用鼠标,用双手与电脑交流。
威尔逊说,这个系统使用一个低成本的红外摄像头和激光来跟踪用户在显示屏上的触摸,以便软件能够做出响应。这一结果可以使用户在互联网上与朋友玩虚拟象棋游戏,或者更好地进行PowerPoint演示。
自1982年中国上海织造研究所首次引进日本津田驹公司ZA200型喷气织机12台进行相关品种的试织以来,国内喷气织机的研究得出了两种喷气引纬技术的结论,即导管片独立供气和异形筘接力喷气集中供气。到目前为止,有来自六个国家近10个制造商的约32种不同型号的约11万台喷气织机。在国外喷气织机的整体技术水平上,关键的主控系统一般都由32位计算机控制,可以有效地控制其他辅助运动系统,如织机引纬气流控制系统、电子送经和卷取系统、开口系统等。由主喷嘴、辅助喷嘴、牵伸喷嘴和电磁阀组成,能实时采集、监视、设定和调整各种工艺参数,具有故障诊断功能。通过互联网、工业以太网和现场总线,可以实现织机的远程网络化控制和管理。进口喷气织机最高转速可达800 r/min,引纬速度超过1500 m/min。该织机机电一体化程度高,可靠性好。
“LaserTouch”是微软研究院推出的最新原型产品。研究人员还展示了该实验室此前推出的一些其他原型产品。这些产品包括微软全球望远镜。这个虚拟望远镜允许科学家和公众观察天空。
虽然“LaserTouch”是一种“廉价”的多点触摸传感器技术,但威尔逊没有说明该系统的成本。他表示,微软目前没有将“LaserTouch”变成产品的计划,部分原因是这项技术还存在一些问题。比如这个技术的多用户支持就不是很好。如果两个人同时操作显示屏,一个人的手会挡住激光来“看见”另一个人的手。
多年来,测量压力、温度和加速度的传感器一直是汽车电子的主角。然而,大量需要这种功能的系统,如燃油喷射控制、燃油经济性和安全系统(包括“智能”安全气囊和轮胎压力监测),已经超出了在所需位置放置传感器并将感测信号发送回控制单元的水平。
各种数字总线系统的出现,可以方便地实现集中处理和简化线束连接,使充分利用负责数据采集的传感器中集成的处理智能的优势成为可能。但是,这样的架构也带来了可靠性的隐忧;此外,典型的汽车应用也面临着持续降低成本的诸多挑战。
高速总线,如控制器局域网(CAN)和更强大的FlexRay总线,传统上用于发动机和底盘控制等需要密集计算和快速处理的地方。低成本单线本地互连网络(LIN)是为汽车电子应用开发的,例如座椅定位和温度控制,这些应用对速度要求不高,但注重简单性和低成本。单线)LIN也意味着更轻的重量,可以带来更好的燃油经济性。
德州仪器(TI)全球高级嵌入式控制营销经理Matthias Poppel表示,将控制IC和传感器放置在被监控的机械部件上,可以节省空间,简化系统CPU的处理工作。但他接着说,这种集机械和电子于一体的机电一体化传感器的可靠性是个问题。“这也不够灵活(对于设计工程师来说),因为这种集成传感器可能只有一家供应商,而由分立设备组成的组件通常有几家供应商,”他补充道。
根据Poppel的观点,“向32位MCU的过渡以及连接到机械部分的卫星处理器/传感器结构还有待测试。”例如,必须测试和验证安装有机电传感器的PCB,以确保在任何可预测的动作、负载、温度和振动条件下的稳定性和可靠性。
飞思卡尔半导体传感器事业部可编程控制器电源高级营销经理Steve Henry也提到了对传感器可靠性的担忧以及封装对其的影响。例如,传感器加速度计面临的挑战是,用户希望集成传感器和控制器IC的封装更小。”
亨利说,飞思卡尔提供了一个6mm×6mm的QFN表面贴装MEMS器件,但必须将裸芯片堆叠起来,以满足更小的整体封装要求,以便它们可以安装在越来越紧凑的空间中。
亨利说,当加速度计(可以监测质量和谐振)堆叠在处理器芯片上时,需要注意负载和振动等外部环境对应力灵敏度的影响。“用硅胶、RTV或其他材料封装加速度计将使其与封装绝缘,”他指出。但随后需要开发一种不同的芯片键合技术,因为“它可能会尝试使用引线键合技术来连接枕头,”亨利介绍道。另外,这也会影响可靠性。
飞思卡尔传感器产品部门营销、应用和系统经理Mark Shaw表示:“由于无法将所有功能集成在一个硅片上,因此需要堆叠裸芯片,以优化工艺。他说,你可以利用高芯片逻辑密度和高耐受电压(传感器处理器),而不受MEMS技术的限制。亨利认为,应该从包装的角度来看待传感器。结论是不是放在一个硅片上,而是放在两个芯片上:处理器和传感器。
Shaw指出,更大的MCU芯片本身具有更大的管芯尺寸。“MEMS的失败率很高,但良品率很低,”他指出。将处理器和MEMS传感器放在一个芯片上会花费更多。如果传感器区域的MENS出现故障,即使是处理器最好的部分也会报废。