6、物联网传感器、端点与电源系统详解

物联网传感器、端点与电源系统详解

1. 基础传感器工作原理

加速度与系统旋转及旋转盘速度相关，也与 MEMS 设备的共振频率有关。在直流电源作用下，力会改变间隙大小和电路总电容。外电极检测环的偏转，内电极进行电容测量。陀螺仪和加速度计都需要电源和运算放大器进行信号调理，调理后的输出可由数字信号处理器采样。例如 Invensense MPU - 6050，它将 6 轴陀螺仪和加速度计集成在 4mm x 4mm x 1mm 的小封装中，电流仅 3.9mA，适合低功耗传感。

2. MEMS 麦克风

MEMS 设备可用于声音和振动检测，常用于工业物联网和预测性维护应用。这类传感器需要具有足够采样频率的模数转换器，还需放大器增强信号。MEMS 麦克风阻抗约为几百欧姆，有模拟和数字两种类型。模拟麦克风需偏置到某个直流电压，并连接编解码器进行模数转换；数字麦克风的 ADC 靠近麦克风源，能减少编解码器附近的蜂窝或 Wi - Fi 信号干扰。数字 MEMS 麦克风输出可以是脉冲密度调制（PDM）或 I²S 格式。PDM 采样率高，能从两个麦克风通道采样；I²S 采样率不高，但可在麦克风内进行抽取，可能无需 ADC。PDM 高采样率数据需数字信号处理器进行抽取。

类型	特点	输出格式	处理需求
模拟 MEMS 麦克风	需偏置直流电压，连接编解码器转换	-	编解