摘要:说句直白的,看到这条消息别光当个技术新闻看看,它包含好几层意思。先说眼下的事实:样品已经是封盖后的成品状态,输出线直接焊在针脚上,表头用工业AB胶封盖,两个型号的大表头和小表头都通过了实验室的性能验证;接下来会进入小批量试产和现场适配验证阶段。这些都是工业化路
国产首款全数字输出的石英挠性加速度传感器已经上市,初步测得的零偏月稳定性和零偏月重复性都控制在20μg以内。
说句直白的,看到这条消息别光当个技术新闻看看,它包含好几层意思。先说眼下的事实:样品已经是封盖后的成品状态,输出线直接焊在针脚上,表头用工业AB胶封盖,两个型号的大表头和小表头都通过了实验室的性能验证;接下来会进入小批量试产和现场适配验证阶段。这些都是工业化路径上正常的节奏,说明不是纸上谈兵,而是已经走到现场验证这一步了。
再把镜头拉远点看背景。惯性传感器不是玩具,是国家级的基础件,关系到航天、军工和高端制造。国际上高端传感器长期被少数几家把持,Yole那份报告里数字很直白:美国约64%市场份额,欧洲和中东合计28%,亚洲和其他地区只占8%。在这盘棋里,国内在中高端器件上长期跟着走,某些环节容易被人掐住脖子。正因此,近几年国内企业加大投入,不少研发方向都是想把关键环节“吃下来”。
回过头看这款由天羿领航推出的产品,他们宣称有完全自主知识产权,而且全数字闭环伺服电路已经获发明专利授权。具体改动是怎样的?简单来说,把原来依赖的模拟伺服回路换成了超小尺寸的全数字闭环电路,同时在器件内部做了C/V(电荷到电压)转换、内置模数转换器(ADC),以及自研的数字伺服控制算法。机械上的石英挠性摆片结构基本保留,但信号处理和反馈回路被“掰成数字化”来做。
数字化带来的是一堆看得见的好处。输出不再是传统的模拟电流信号,而是直接给出TTL电平的数字信号,能够直接对接上位计算单元,不用再外接I/F转换器。设备里集成了温度数据处理单元,可以做温漂修正;数字化也把外置接口电路给省掉了,体积上能做得更小,便于在现有设备里直接原位替换,不用改动机械结构。天羿方面的说法是,比起“表头+外挂转换器”的老办法,功耗降低了约60%,对低功耗系统友好。数字闭环在抗电磁干扰、温漂控制和抗冲击振动方面也有提升,可靠性总体上更高一些。
要说明白这东西能不能用,测试细节很重要。两款样机——TYAMG-XAQ-1035(大表头)和TYAMG-XAQ-2035(小表头)——在未做温度补偿的情况下,零偏月稳定性和零偏月重复性都控制在20μg以内。这是个能用的数据量级,在不少高精度应用场景已经有竞争力。测试里也标注了“未加温补”的信息,意思是还有优化空间,后续通过温补和算法改进,性能还有望更好。
样机的封装走的是工业化样品路线:输出线焊在针脚上、用AB胶封盖,这些做法体现了从实验室往量产过渡的常规步骤。传感器专家网也放了一些样品图和测评片段,能看到封装和外形细节。需要特别强调的是,这款传感器把C/V到数字的完整链路都放到了器件内部:有内置ADC,并用数字闭环把摆片偏移补偿回来,外面不再依赖外挂模块来完成这些工作。
谁最想要这种东西?先想想应用场景。最先受益的大概是那些对接口兼容性、抗干扰和功耗特别敏感的系统:航天、航空、导弹惯导、舰船用的惯性单元,以及高端制造装备里对姿态和加速度测量要求高的场景。还有两个发展方向比较明显:一条是继续靠提高集成度和优化工艺把成本拉下去,争取更大的市场普及;另一条是把高稳定性的数字加计推广到智能驾驶、定位设备、精密仪器等更广的商业应用里,让这些场景也能用上更可靠的惯性信息。
不过,几句好听的话不代表就能立刻翻盘。要看它能不能真进系统,还得盯住几件事。量产能力和批次一致性是第一道坎;长期可靠性和老化数据是第二道坎;在真实工况下的现场适配则是第三道坎。工程师在替换时,会重点看电磁兼容性、工作温度范围、数字接口协议和信号时序这些细节。厂商说“原位替换”,这是个利好,但替换顺利不顺利,细节里决定成败。
从产业角度看,这事儿也不是孤立的信号。国产把伺服控制环节做成全数字化,并集成进惯性器件本体,这说明产业链在往更上游、更有话语权的方向走。供应链上的零部件国产化可能会被带动起来,配套厂商会开始琢磨要不要跟进量产。市场反应上,技术型用户会先看数据和现场适配成本,分销和采购端会盯价格和交付周期;如果价格和交付能形成优势,部分领域里确实有机会替代进口件的一部分需求。
技术上还有继续打磨的地方。比如温补算法可以更细化,数字滤波和抗干扰策略也能进一步优化,长期运行数据会告诉开发团队哪些场景下还得调整。测试里标注“未做温补”说明后续还有空间去提升参数;而公开资料里没有列出所有环境工况和老化测试数据,这些都是后续验证里要补齐的内容。
市场上可能出现的两种声音也可以预见。一方面,早期采纳者会带着放大镜去验数据,对长期可靠性和现场适配成本保持理性怀疑;另一方面,配套厂商与系统集成商会观察这种设计是否能带来更高的国产化率和更低的系统集成成本。如果批量生产稳定、交付有保证,这类产品会在特定领域找到立足点。
接下来要看的不是概念,而是真实数据和时间表:小批量试产状态能维持多久,批次之间的性能一致性如何,现场装上去跑一段时间后有没有出问题,工程师反馈的适配难点在哪里。
来源:勇往直前的菠萝OYrmc
