活网 Evolife     当前位置:爱活网 Evolife.cn > 正文 >

【新技研】解读卡西欧新一代PRO TREK腕表里的高科技

体积缩减95%:详解PRO TREK第三代三重感应器

卡西欧早年曾多次尝试将不同的传感器融入手表之中,“三重感应器”的概念最早始于1994年,卡西欧在当年推出了第一代“三重感应器”。卡西欧的工程师尝试使用磁阻(MR)元件测量地磁和方向,通过硅衬底压敏电阻的“压阻效应”来测量气压,而利用陶瓷材料制成的热敏半导体则负责读取环境温度数据,把这三种传感器封装到一个表盘里,就是第一代“三重感应器”的原型。

【新技研】解读卡西欧新一代PRO TREK腕表里的高科技

由于当年半导体工艺还不太成熟,传感器工作时需要消耗不少电能,第一代三重感应器需要一块巨大的电池为系统供电。不过就算是这样,它也算重大技术突破了,要知道那是在1994年,世界上第一支电波手表还没造出来呢。

为了缩减体积和功耗,卡西欧随后对“三重感应器”进行了一系列的改进,终于在2002年推出了第二代“三重感应器”——它的结构与第一代产品差别不大,但每一个零件都被大大缩小了,地磁传感器的体积就足足缩小了60%。而且还使用了新材料,利用磁阻抗(MI)效应对地磁的检测更加精确,功耗也降低了不少。

【新技研】解读卡西欧新一代PRO TREK腕表里的高科技

最值得一提的是,第二代“三重感应器”引入了太阳能动力系统,对于户外探险者来说,太阳能意味着取之不尽用之不竭的能源,你再也不用担心走到一半手表没电了。PRO TREK家族的高度、气压测量等特色功能使用寿命也得到了令人满意的延长。

在第二代产品之后,卡西欧并没有放松技术研发的脚步,终于,在2013年,搭载于PRO TREK手表上的第三代“三重感应器”诞生了,这次PRO TREK完成了历史性的飞跃——首次引了MEMS技术,体积足足缩减了95%!

【新技研】解读卡西欧新一代PRO TREK腕表里的高科技

什么是MEMS?理解起来其实很简单,你可以把它当作一种体积小到几乎用肉眼看不见的机械结构,MEMS虽然是机械,却可以像集成电路一样用机器“印刷”出来。MEMS是美国的叫法,在日本被称为微机械,在欧洲被称为微系统,它是指可批量制作的、集微型机械、微型传感器、微型执行器以及信号处理和控制电路、直至接口、通信和电源等于一体的微型器件或系统。

【新技研】解读卡西欧新一代PRO TREK腕表里的高科技
显微镜下的MEMS结构(注意图片上的刻度,是微米哦)

卡西欧早年就以电机马达、继电器等机电产品闻名。如今的卡西欧本身就是MEMS的制造商之一,用MEMS的思路解决传统机械手表遇到的问题是卡西欧的拿手好戏。所以,PRO TREK严格来说是一块真正电子表,它的三重感应器的功能也是以电路的形态集成到SoC芯片里面的。

【新技研】解读卡西欧新一代PRO TREK腕表里的高科技
PRO TREK内部的传感器元件

根据卡西欧官方提供的资料,第三代“三重感应器”的压力、温度、地磁传感器均使用了MEMS技术,其中最重要的地磁传感器集成到了一颗芯片里面(SoC),传感器的本体结构和微执行器、信号处理器、控制电路、通讯接口和电源等部件通过电路紧密的联系在一起,一次性就能完成数据的采集、处理和传输,并将准确的结果通过表盘上的各种指示反馈给用户,大幅度提高了系统的自动化、智能化水平。

【新技研】解读卡西欧新一代PRO TREK腕表里的高科技

【新技研】解读卡西欧新一代PRO TREK腕表里的高科技 【新技研】解读卡西欧新一代PRO TREK腕表里的高科技

具体的来说,第三代地磁传感器的芯片面积只有你小拇指指甲盖的1/16那么大,却能独自完成指北校正、地磁偏角校正、方位记忆器三个重要功能。由于体积小巧,通过可靠的封装之后,MEMS也不像传统机械部件那样容易损坏,对于一款户外表而言,这些特性非常重要。

【新技研】解读卡西欧新一代PRO TREK腕表里的高科技

从第一代到第三代,PRO TREK手表的三重传感器完成了脱胎换骨的进化,在这场的“传感器瘦身大作战”中,MEMS技术功不可没。

我们测试过的西欧RANGEMAN GW-9400就内置了第三代三重感应器,它的体积足足缩小了95%,功耗也降低了90%,并且还提高了测量精度,方向测量连续时间可达60秒(上一代产品仅能持续20秒)。各位可以阅读我们的户外体验文章,感受下第三代三重感应器在户外实战中的强大威力。

网友评论(共 - 条)
正在加载评论...
用户名:
将图片转发到新浪微薄