在不久前的2025慕尼黑上海电子展上，TDK展出了电子应用全领域多款新技术和系统方案，包括热泵用的温度与压力传感解决方案，全彩激光模块 (FCLM)，全新超声波传感器模块，CeraCharge 可充电多层陶瓷芯片，智能多层氮化铝 (AlN) 基板和封装，方向盘应用传感器解决方案，九轴的PositionSenseTM 解决方案，T5838 PDM接口数字硅麦（自带声学活动检测AAD功能）等。

在“软件和人工智能”展区，TDK还展出了用于超低功耗人工智能计算的自旋忆阻器——Spin-Memristor，边缘状态基准监测 (CbM) 解决方案，Trusted Positioning：VENUE、AUTO、TRACK和RIDE解决方案。TDK专家向包括电子发烧友在内的多家媒体详细介绍了多款方案的创新设计和产品优势。

热泵用的温度与压力传感解决方案

对于汽车来说，内部舒适度是一个需要重点考量的因素。传统燃油车的温度管理靠空调系统解决，传统空调系统则通过压缩机和蒸发器实现制冷，对制热的要求空调本身不能完成，需要通过发动机的余热，或者通过PTC加热系统解决。而现在的新能源汽车由电池提供动力，由于没有发动机，就没有发动机的余热可采用，其中一个方案就是通过PTC加热，但这种方式对电池电量损耗非常快，特别是在冬季，如果长期使用PTC加热，可能会导致整个续航里程减少30%到50%，这时新的热管理系统就出现了，就是热泵系统。

TDK专家向媒体介绍，热泵系统基于热交换原理，通过一套压缩机以及多个电磁膨胀阀的设计，可以在制冷的同时也实现制热。因为是通过两套热循环系统，能提供比传统空调更高效的工作效率，同时它也需要更高效或更精确的控制手段。这套系统里就需要对冷媒的温度以及压力进行精确控制。因此温度传感器及压力传感器就是这套系统必备的传感器。

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图：TDK热泵用的温度与压力传感解决方案展示

通常一套热泵系统里，根据主机厂的需求不同，可能有4到8个甚至更多传感器。至于里面有几个温度传感器，几个压力传感器，可以根据各个厂家系统或算法设计，进行定制。TDK能够提供两种温度传感器，一种是表面贴装型，一种是插入式。其中表面贴装型温度传感器，可以直接扣在冷媒管道外面，这样可实现无损测量，就不存在冷媒外泄的风险。跟插入式温度传感器相比，它的测量响应速度会稍慢一点。如果客户需要更快的响应速度，可以用插入式温度传感器。TDK专家解释说，TDK这两种温度传感器都采用NTC技术，也就是负温度系数热敏电阻的原理进行温度测量。

冷媒的压力对于这套系统来说也是一个重要参数，TDK也提供了一个温度加压力的集成式方案，就是P加T的传感器。就是同一个传感器，既可以测量冷媒的压力，也可以测量冷媒的温度。这样就可以减少客户安装传感器的位置，把原本装两个传感器的位置合成一个，这样就可以方便客户减少整个系统的尺寸。

全彩激光模块 (FCLM)

随着AI技术的发展，智能眼镜也受到越来越多的关注。但是目前市场上主流的智能眼镜，体积比较大，也比较重，戴起来不方便。另外它的能耗相对也较高，所以续航时间较短。针对这样的行业痛点，TDK开发出目前市场上最小级别的全彩激光模块，可以将激光直接投射到视网膜上进行成像。

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图：TDK全彩激光模块 (FCLM)-AR/VR解决方案展示

TDK专家介绍说，这与传统技术相比有几大明显的优势：其一，体积非常小，功耗也非常低。具体而言，这款模块采用平面光导波技术，结构相对简单，因此机体非常小，能耗只有400毫瓦级别，体积仅为目前同类产品的1/4；其二，这种激光模块发射的激光可以直接投射到视网膜上，这样我们就不需要眼睛的对焦功能，可以实现自由对焦。这样，即使视力低下的用户，比如高度近视高度近视用户不需要佩戴眼镜，就可以直接看到清晰的图像。

这款全彩激光模块可以应用在AR/VR产品上，能够大大缩小产品体积，降低产品的重量及能耗。它还能应用于激光投影仪中，如果功率再大一点，它还可以用在汽车前面的投显中。此外，它还能用在医疗产品中，用于检测眼部疾病，或者也能用在视觉辅助的产品中。

全新超声波传感器模块解决方案

TDK还展示了一款紧凑型的超声波传感器模块，这款产品最主要的特点在于，它是基于压电陶瓷的压电效应，使用超声波来探测障碍物的距离。这是一款集成了TDK的压电陶瓷芯片、ASIC，以及驱动的超声波传感器模块，这样的好处是方便客户使用。传统的超声波模块，客户拿到市面上的超声波传感器之后，可能还要自己找IC或者驱动，自己组装成一个模块来使用。而TDK这款一体化集成的产品大大方便了客户，可以直接拿来使用。

从外观看，这个产品非常紧凑，外面包封材质是机械解耦，其好处是可以防止整个模块由于底部抖动而造成的信号探测的误差，另外这个包封有防尘防水的功能，防护等级达到了IP67，适合比较苛刻应用环境，可以用于工业和汽车领域。

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图：TDK超声波传感器模块解决方案展示

TDK专家表示，这款产品可以通过软件实现三个功能。第一个是距离探测，目前单个模块能够做到18到500厘米的距离探测；第二个是表面识别，比如说下面放的是一块水泥板，它可以显示出表面探测到的就是水泥板。如果把它移到草地上，它也可以辨别出这是草地。因为有些客户会把这个超声波模块用在割草机上，这样可以分辨出探测的表面物质是草还是水泥板，便于指导工作。另外，如果把下面的槽打开，它显示是悬崖，这个功能可以让机器在遇到陡坡或者深坑时进行避让，使设备在安全的区域工作；第三个是在两颗超声波模块共同作用下，可以做位置的探测器，就是具体到这个障碍物在哪个位置，如果障碍物离得比较近，它就会显示红色，相当于有警报的效果。

九轴的PositionSenseTM 解决方案

TDK还带来了最新的九轴PositionSenseTM 解决方案。通常在消费类产品里，提到九轴的解决方案，大家第一时间想到的是单颗芯片里放进加速计、陀螺仪和地磁的产品，这是一个狭义的九轴方案。从广义上来讲，九轴的传感器方案在消费类电子产品里面应用非常广，但是通常这种所谓的九轴，它就是一颗六轴的IMU和一颗三轴的地磁，不相关的去挂在主机系统上，分别给主机系统提供运动和地磁的传感的数据，然后在系统上再去做运算处理。

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图：TDK九轴的PositionSenseTM 解决方案展示

TDK这款九轴的PositionSenseTM 解决方案，相较于传统意义上的九轴方案，有几个比较革新的点：其一，它是一个两颗芯片的九轴的方案。为什么说从单颗芯片到两颗芯片是一个革新呢？TDK专家解释说，因为传感器芯片在消费类电子产品里面布局时会面临很多挑战，比如运动传感器，就是加速器和陀螺仪，它里面用到的是微机械结构，它对任何PCB的应力都非常敏感，所以在PCB或产品里面去布局、堆叠的时候，一定要考虑如何避开应力的影响。还有就是这种微机械的传感器，如果有热影响的话，会给传感器的性能带来很大的影响，所以在布局上同样要避开热源的影响。

但地磁传感器在布局上要考虑的跟运动传感完全不一样，它需要避开的是强磁场、大电流，包括一些软磁性材料。也就是说这两种传感器在布局的时候需要考虑的点没有什么相关性。如果把它们放在单颗的芯片里，那客户的硬件设计工程师就会左右为难，如果他按照运动传感器的规则，好不容易找到一个位置摆放这颗九轴的器件，可能这时候地磁磁场的环境会比较恶劣，没办法摆下这颗器件。

而TDK这种两颗芯片的九轴解决方案，可以实现六轴的IMU按照微机械结构的摆放原则去摆放，地磁按照地磁的原则去摆放，相互不影响。客户可以做到比较优化的器件布局的解决方案。同时这个方案还支持两颗器件在硬件上连接在一起，它组成一个九轴的传感系统，并不是简单的两个分离的器件。

其二，这个方案跟传统广义的两个九轴的传感方案不一样，这套方案里面，在传感器上就有数据的运算处理能力。也就是客户在使用的时候，客户的主机MCU直接得到是九轴的融合的数据，而不是原始数据再到客户的主机系统上去处理。这样的好处是，一方面客户快速集成，把融合过的信息直接拿到应用去用，不用再去设计算法、跑算法。另一方面，在传感器芯片上做数据运算，比在主机系统运算功耗小很多。因为主机系统通常是一个通用的处理器，对于处理很多复杂的应用，能效比比较高，所以这个方案可以非常低的功耗完成数据处理。因此一些基于九轴数据的应用，用户可以让它一直在后台开着，因为它的功耗非常低，九轴加上算法的最大的功耗只有0.6毫安左右，手机电池通常都是几千毫安时，零点几毫安的电流消耗值，对于手机系统几乎可以忽略不计。这个产品方案除了手机以外，还可在手表、AR/VR以及其它IoT产品上广泛应用。

边缘状态基准监测 (CbM) 解决方案

TDK SensEI的预测性维护解决方案，主要应用于智能工厂，在客户所有的机器设备装上TDK的传感器，可诊断机器的实时运行状态以及预测整个机器的运行寿命。TDK专家介绍说，这套方案由几个部分组成，第一个是软件平台，包括边缘计算的推理功能，也就是可以通过推理的页面知道整个机器的运行情况和机器发生的问题，还有一个功能是可以实时采集机器所有的运行数据，等这些数据上传到平台之后，可以通过人工智能的机器学习，针对机器某种运行状态，识别出来并打上标签，从而在机器运行过程中，去实时监控，利用TDK dashboard平台可以监控一个工厂、一个车间所有的设备。

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图：边缘状态基准监测 (CbM) 解决方案展示

当然要实现这些功能还要加上TDK设计的无线震动传感器，这种震动传感器可以通过两种方式附着到机器上，一种方式是通过螺丝拧上去，另一种方式可以通过AB胶把它粘上去。TDK提供两种传感器，一个是无线传感器，这个无线传感器里有TDK的震动传感器和温度传感器。通过把传感器附着在机器上，能够把机器的运行状态通过震动和温度体现出来。采集到的数据通过无线蓝牙、Mesh网络传到TDK的AI Gateway中继上，再把所有数据传到云端，工厂负责人就可以在云端和手机上看到车间里每一个设备的运行状态。

所有预测性维护的目标在机器运行状态中如果出现问题，能够在之前的五分钟或十分钟，及时把信息传递给工厂负责人，让工厂设备得到预测性维护。最大程度减少工业机器故障造成的后续损失。在工业4.0中，预测性维护是一个非常重要的需求。

Trusted Positioning：VENUE、AUTO、TRACK和RIDE解决方案

随着自动驾驶、工业4.0、智慧城市建设的发展，不管室内场景还是室外场景，都有越来越多的定位需求，同时对精度要求也越来越高，还需要应对越来越复杂的应用环境，以及极端的应用工况。以前基于GPS和惯性的传感器，实现惯性导航的方案有它的局限性，已经无法满足所有应用对定位的高精度需求。现在的定位解决方案，需要融合多种定位技术，同时能够以低成本、快速部署和集成到目标应用系统里，TDK这次带来的定位软件方案，就是采取这样的技术路线。

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图：TDK Trusted Positioning：VENUE、AUTO、TRACK和RIDE解决方案展示

TDK专家介绍，以室内定位的VENUE产品为例，它是利用建筑物本身磁场的分布特征，以及结合惯性导航软件，还有惯性传感器为核心。同时还利用建筑物里已有的wifi热点、蓝牙热点等无线技术去实现绝对定位的功能。相较于其他室内定位方案，最大优势在于不需要额外的硬件检测设备，不需要部署大量的基础设施，所以它有很大的成本优势。刚提到的惯性导航技术，实际上是利用现有的移动终端，比如手机，它里面已经集成了运动传感器，还有磁传感器，利用这样的传感器，通过实际测量，再结合基于建筑物内磁的特征数据构建的地图，最终实现定位的功能，用户可以通过安装一个应用程序的方式快速集成使用。

另外，还有在室外给车使用的产品AUTO，它是支持ADAS里高速NOA和城区NOA应用的高精度惯导定位方案。这个方案最大的应用优势是基于一个比较低成本的惯性传感器 – 一颗单芯片的IMU传感器硬件来实现高精度定位功能，可以帮助高精度定位系统整体降低成本。它不像目前主流的方案，使用的是硬件成本比单IMU芯片贵好几倍的IMU模组。高精度标定后的IMU 模组性能精度会数倍优于单芯片的IMU 传感器，AUTO 软件，基于单芯片IMU 硬件亦可以最终实现和基于高精度IMU 模组的定位系统相同的定位精度，充分体现了软件的能力和价值，是一个非常有竞争力的方案。

写在最后

可以看到，TDK在本次慕尼黑上海电子展上展出的产品非常丰富，应用领域涉及汽车、工业、消费等各个领域。无论是热泵用的温度与压力传感解决方案，全彩激光模块 (FCLM)，超声波传感器模块解决方案，还是九轴的PositionSenseTM解决方案等，相较于传统的方案都做出了创新性设计，帮助客户解决技术发展带来的痛点问题。

同时TDK还在持续研究各项先进技术，如针对AI运算功耗损耗大的问题，TDK正在研制的自旋忆阻器——Spin-Memristor，基于其在传感器和磁头技术的开发积累，有希望将功耗减少100倍以上，非常值得期待。当然除了上述详细介绍到的创新方案，TDK此次展出的CeraCharge 可充电多层陶瓷芯片、智能多层氮化铝 (AlN) 基板和封装、方向盘应用传感器解决方案等也有诸多创新点值得关注。

文章来自：电子发烧友