爱普生传感技术
数十年来,爱普生的传感设备被广泛用于电子产品和工业行业。主要是因为它们简洁、节能、高度精密的特性和新的应用层出不穷。爱普生的技术组合从检测运动、压力和温度的‘QMEMS’石英设备,到GPS接收器和生物特征感应,这些技术让爱普生提供原创的感测系统,这个系统可以通过可视化并且有含义的方式给人们展示数据。
石英晶体设备和QMEMS技术
*QMEMS是一种科技,这种科技结合了石英和微电子机械系统。石英是一种具备高精度和高稳定性这样优良特性的晶体材料,而微电子机械系统是一种微型品制造技术
爱普生的石英商务利用了石英晶体出色的精确度和稳定度来发展、制造和销售基于石英的计时设备和传感设备。爱普生和石英设备之间的关系能追溯于50多年前,爱普生的前公司曾为微型化石英计时技术做出过贡献,第一次运用于1964年的东京奥运会,然后再次是为了世界上第一个石英手表。
Q石英设备有两个主要功能:首先,当电压被应用时,它们按照一定频率规律地振动,这个特性被用于计时设备,振荡器,时钟模块和过滤器等各种产品中,此外,因为他们的重要性,石英被称作“工业中的盐”,就像各种工业中的奠基石一样。
其次,石英设备利用加工过的石英晶体来检测运动和变化,之后会被转化为电信号,这样它们就可以用来做数据了。
陀螺传感器和其他高精度、高稳定的石英传感器应用也很广泛,比方说,在数码相机手抖修正和车辆电子稳定性控制系统中。石英传感器的特性让它们在广阔的范围内发展各种各样的应用。未来,它在汽车自动化、基础设施和医学应用中的需求发展都有很大潜力。
比方说,爱普生能为建筑和土木工程工业提供简洁的、高精密度的惯性测量装置(IMUs)。这个阵容包括可以测量楼宇和其他结构中只有0.001°倾斜的倾角罗盘,和测量只有10µG.振动的加速计。
爱普生全面掌控着产品质量,因为它拥有石英设备的全部制造工艺,从在日本和美国的设施发展它自己的人造晶体,到装配和测试最终成品。
除了掌握全部制造工艺之外,爱普生的核心QMEMS技术是另一个主要发展优势。QMEMS技术被用于处理石英材料,是通过一种被用于半导体制造的光刻法工艺来实现。从二十世纪七十年代的发展到后面几十年的改善,QMEMS技术被用于制造极小型石英晶体设备,而这个设备非常精确和稳定。
这种极小型回转仪传感器元素设备可以在自动铅笔笔尖保持平衡。QMEMS可以让极小的物体三维加工,这样就可以精确地、稳定地制造微小的原创的形状。像爱普生这样既设计又制造石英设备和需要控制晶体装置的半导体的公司十分少见。通过设计和整合理想的微小的半导体电路来控制一个晶体装置,爱普生的石英设备在性能和特性上都有优势。
GPS
GPS(全球定位系统)
爱普生的GPS的范围运行监控功能,是公司技术和专业知识的积累。只要把设备简单地绑在手腕上,跑步者就可以精确地测量并记录他们跑步的速度和距离。
随着休闲跑步者在世界范围内的增加,许多公司都引进了基于GPS的手表类型装置,这些装置能让运动员记录他们的所跑的距离、路线和速度。然而,这些产品为了达到轻便和简洁的目的,通常牺牲了GPS定位的准确度。同时,有着高精确度的GPS又常常碰到电池寿命短的问题。在很长时间里,制造者做出一个结合所有GPS准确定位的关键因素,同时又有简洁设计和长寿命电池的产品十分不容易。
爱普生通过使用精确又简洁同时节能的GPS组件成功地解决了这些问题。这个组件原来是为移动设备设计的。它的能源消耗被减少到了可以在使用GPS功能时,让电池运行30小时或者更长时间的水平。
生物特征感应
传统的脉冲监测,包括爱普生之前基于OEM制造的包含一个缠绕在手指上的带子,因为手指上有着很多血管,监测起来比较容易,但是手指绑带很容易被看到并且会给患者执行手工作业带来了困难。爱普生研制出新的产品,来满足患者对于没有手指绑带的脉冲监测器的需要。
这个设备就是爱普生制造的监测器,它可以精确测量脉冲率,但是它的接触点不是手腕。它的LCD屏幕可以显示佩戴者需要多少运动量来减肥,并将建议他们做适量的运动。
为了发明这个更为方便的产品,爱普生利用它20年的脉冲监测技术经验,来达成创造手表类型设备的目标,这个产品主要是利用了血红蛋白吸收光的特性,依据光进入吸收光的元素的数量来测量脉冲。监测器指导无害的LED光照进皮肤,并且利用吸收光的元素来测量光亮是否被血红蛋白吸收,血红蛋白会反映出身体内部的情况。血液中的血红蛋白不在血管扩张的时候增加,比方说在运动后——这就意味着身体对光的吸收量也会增大。另一方面,当血管收缩时,血红蛋白数量减少,光被吸收的量也减少。
对于在手腕测量脉冲来说,有两大挑战:首先是和手指相比,手腕上并没有很多可以用于测量脉冲的血管。在手腕上可以通过吸收光的元素测量的光的数量只有手指上可以测量的三十分之一。为了解决这个问题,爱普生提高了吸收光的元素的效率,并且研发出了一种可以浓缩这些元素在手腕上的监测器来确保稳定的脉冲信号。
第二个挑战就是,血液流动的噪声会在移动手臂时产生,它比脉冲频谱要强。这就使得测量脉冲十分困难。爱普生通过内置脉搏监测的加速度计来测量手臂移动时生成的数据。这些数据将自动删除该整体血液流动产生的噪声,这样即可以准确测量脉搏
高尔夫运动追踪
“高尔夫运动追踪”是一个运动分析系统,它运用爱普生原创的QMEMS石英设备技术的杠杆作用,可以结合陀螺仪传感器和一个加速计融合在一个叫做惯性测量装置(IMU)的系统里。当连接到一个高尔夫俱乐部传过来的信号,它可以每秒钟测量1000组数据点。IMU只有15克重,但是可以使得广泛范围内的摆动数据可视化,包括V区、摇摆类型、速度、节拍和轴旋转角度。