電子發燒友網報道（文/李彎彎）在不久前的2025慕尼黑上海電子展上，TDK展出了電子應用全領域多款新技術和系統方案，包括熱泵用的溫度與壓力傳感解決方案，全彩激光模塊 (FCLM)，全新超聲波傳感器模塊，CeraCharge 可充電多層陶瓷芯片，智能多層氮化鋁 (AlN) 基板和封裝，方向盤應用傳感器解決方案，九軸的PositionSenseTM 解決方案，T5838 PDM接口數字硅麥（自帶聲學活動檢測AAD功能）等。

在“軟件和人工智能”展區，TDK還展出了用于超低功耗人工智能計算的自旋憶阻器——Spin-Memristor，邊緣狀態基準監測 (CbM) 解決方案，Trusted Positioning：VENUE、AUTO、TRACK和RIDE解決方案。TDK專家向包括電子發燒友在內的多家媒體詳細介紹了多款方案的創新設計和產品優勢。

熱泵用的溫度與壓力傳感解決方案

對于汽車來說，內部舒適度是一個需要重點考量的因素。傳統燃油車的溫度管理靠空調系統解決，傳統空調系統則通過壓縮機和蒸發器實現制冷，對制熱的要求空調本身不能完成，需要通過發動機的余熱，或者通過PTC加熱系統解決。而現在的新能源汽車由電池提供動力，由于沒有發動機，就沒有發動機的余熱可采用，其中一個方案就是通過PTC加熱，但這種方式對電池電量損耗非常快，特別是在冬季，如果長期使用PTC加熱，可能會導致整個續航里程減少30%到50%，這時新的熱管理系統就出現了，就是熱泵系統。

TDK專家向媒體介紹，熱泵系統基于熱交換原理，通過一套壓縮機以及多個電磁膨脹閥的設計，可以在制冷的同時也實現制熱。因為是通過兩套熱循環系統，能提供比傳統空調更高效的工作效率，同時它也需要更高效或更精確的控制手段。這套系統里就需要對冷媒的溫度以及壓力進行精確控制。因此溫度傳感器及壓力傳感器就是這套系統必備的傳感器。

圖：TDK熱泵用的溫度與壓力傳感解決方案展示

通常一套熱泵系統里，根據主機廠的需求不同，可能有4到8個甚至更多傳感器。至于里面有幾個溫度傳感器，幾個壓力傳感器，可以根據各個廠家系統或算法設計，進行定制。TDK能夠提供兩種溫度傳感器，一種是表面貼裝型，一種是插入式。其中表面貼裝型溫度傳感器，可以直接扣在冷媒管道外面，這樣可實現無損測量，就不存在冷媒外泄的風險。跟插入式溫度傳感器相比，它的測量響應速度會稍慢一點。如果客戶需要更快的響應速度，可以用插入式溫度傳感器。TDK專家解釋說，TDK這兩種溫度傳感器都采用NTC技術，也就是負溫度系數熱敏電阻的原理進行溫度測量。

冷媒的壓力對于這套系統來說也是一個重要參數，TDK也提供了一個溫度加壓力的集成式方案，就是P加T的傳感器。就是同一個傳感器，既可以測量冷媒的壓力，也可以測量冷媒的溫度。這樣就可以減少客戶安裝傳感器的位置，把原本裝兩個傳感器的位置合成一個，這樣就可以方便客戶減少整個系統的尺寸。

全彩激光模塊 (FCLM)

隨著AI技術的發展，智能眼鏡也受到越來越多的關注。但是目前市場上主流的智能眼鏡，體積比較大，也比較重，戴起來不方便。另外它的能耗相對也較高，所以續航時間較短。針對這樣的行業痛點，TDK開發出目前市場上最小級別的全彩激光模塊，可以將激光直接投射到視網膜上進行成像。

圖：TDK全彩激光模塊 (FCLM)-AR/VR解決方案展示

TDK專家介紹說，這與傳統技術相比有幾大明顯的優勢：其一，體積非常小，功耗也非常低。具體而言，這款模塊采用平面光導波技術，結構相對簡單，因此機體非常小，能耗只有400毫瓦級別，體積僅為目前同類產品的1/4；其二，這種激光模塊發射的激光可以直接投射到視網膜上，這樣我們就不需要眼睛的對焦功能，可以實現自由對焦。這樣，即使視力低下的用戶，比如高度近視高度近視用戶不需要佩戴眼鏡，就可以直接看到清晰的圖像。

這款全彩激光模塊可以應用在AR/VR產品上，能夠大大縮小產品體積，降低產品的重量及能耗。它還能應用于激光投影儀中，如果功率再大一點，它還可以用在汽車前面的投顯中。此外，它還能用在醫療產品中，用于檢測眼部疾病，或者也能用在視覺輔助的產品中。

全新超聲波傳感器模塊解決方案

TDK還展示了一款緊湊型的超聲波傳感器模塊，這款產品最主要的特點在于，它是基于壓電陶瓷的壓電效應，使用超聲波來探測障礙物的距離。這是一款集成了TDK的壓電陶瓷芯片、ASIC，以及驅動的超聲波傳感器模塊，這樣的好處是方便客戶使用。傳統的超聲波模塊，客戶拿到市面上的超聲波傳感器之后，可能還要自己找IC或者驅動，自己組裝成一個模塊來使用。而TDK這款一體化集成的產品大大方便了客戶，可以直接拿來使用。

從外觀看，這個產品非常緊湊，外面包封材質是機械解耦，其好處是可以防止整個模塊由于底部抖動而造成的信號探測的誤差，另外這個包封有防塵防水的功能，防護等級達到了IP67，適合比較苛刻應用環境，可以用于工業和汽車領域。

圖：TDK超聲波傳感器模塊解決方案展示

TDK專家表示，這款產品可以通過軟件實現三個功能。第一個是距離探測，目前單個模塊能夠做到18到500厘米的距離探測；第二個是表面識別，比如說下面放的是一塊水泥板，它可以顯示出表面探測到的就是水泥板。如果把它移到草地上，它也可以辨別出這是草地。因為有些客戶會把這個超聲波模塊用在割草機上，這樣可以分辨出探測的表面物質是草還是水泥板，便于指導工作。另外，如果把下面的槽打開，它顯示是懸崖，這個功能可以讓機器在遇到陡坡或者深坑時進行避讓，使設備在安全的區域工作；第三個是在兩顆超聲波模塊共同作用下，可以做位置的探測器，就是具體到這個障礙物在哪個位置，如果障礙物離得比較近，它就會顯示紅色，相當于有警報的效果。

九軸的PositionSenseTM 解決方案

TDK還帶來了最新的九軸PositionSenseTM 解決方案。通常在消費類產品里，提到九軸的解決方案，大家第一時間想到的是單顆芯片里放進加速計、陀螺儀和地磁的產品，這是一個狹義的九軸方案。從廣義上來講，九軸的傳感器方案在消費類電子產品里面應用非常廣，但是通常這種所謂的九軸，它就是一顆六軸的IMU和一顆三軸的地磁，不相關的去掛在主機系統上，分別給主機系統提供運動和地磁的傳感的數據，然后在系統上再去做運算處理。

圖：TDK九軸的PositionSenseTM 解決方案展示

TDK這款九軸的PositionSenseTM 解決方案，相較于傳統意義上的九軸方案，有幾個比較革新的點：其一，它是一個兩顆芯片的九軸的方案。為什么說從單顆芯片到兩顆芯片是一個革新呢？TDK專家解釋說，因為傳感器芯片在消費類電子產品里面布局時會面臨很多挑戰，比如運動傳感器，就是加速器和陀螺儀，它里面用到的是微機械結構，它對任何PCB的應力都非常敏感，所以在PCB或產品里面去布局、堆疊的時候，一定要考慮如何避開應力的影響。還有就是這種微機械的傳感器，如果有熱影響的話，會給傳感器的性能帶來很大的影響，所以在布局上同樣要避開熱源的影響。

但地磁傳感器在布局上要考慮的跟運動傳感完全不一樣，它需要避開的是強磁場、大電流，包括一些軟磁性材料。也就是說這兩種傳感器在布局的時候需要考慮的點沒有什么相關性。如果把它們放在單顆的芯片里，那客戶的硬件設計工程師就會左右為難，如果他按照運動傳感器的規則，好不容易找到一個位置擺放這顆九軸的器件，可能這時候地磁磁場的環境會比較惡劣，沒辦法擺下這顆器件。

而TDK這種兩顆芯片的九軸解決方案，可以實現六軸的IMU按照微機械結構的擺放原則去擺放，地磁按照地磁的原則去擺放，相互不影響。客戶可以做到比較優化的器件布局的解決方案。同時這個方案還支持兩顆器件在硬件上連接在一起，它組成一個九軸的傳感系統，并不是簡單的兩個分離的器件。

其二，這個方案跟傳統廣義的兩個九軸的傳感方案不一樣，這套方案里面，在傳感器上就有數據的運算處理能力。也就是客戶在使用的時候，客戶的主機MCU直接得到是九軸的融合的數據，而不是原始數據再到客戶的主機系統上去處理。這樣的好處是，一方面客戶快速集成，把融合過的信息直接拿到應用去用，不用再去設計算法、跑算法。另一方面，在傳感器芯片上做數據運算，比在主機系統運算功耗小很多。因為主機系統通常是一個通用的處理器，對于處理很多復雜的應用，能效比比較高，所以這個方案可以非常低的功耗完成數據處理。因此一些基于九軸數據的應用，用戶可以讓它一直在后臺開著，因為它的功耗非常低，九軸加上算法的最大的功耗只有0.6毫安左右，手機電池通常都是幾千毫安時，零點幾毫安的電流消耗值，對于手機系統幾乎可以忽略不計。這個產品方案除了手機以外，還可在手表、AR/VR以及其它IoT產品上廣泛應用。

邊緣狀態基準監測 (CbM) 解決方案

TDK SensEI的預測性維護解決方案，主要應用于智能工廠，在客戶所有的機器設備裝上TDK的傳感器，可診斷機器的實時運行狀態以及預測整個機器的運行壽命。TDK專家介紹說，這套方案由幾個部分組成，第一個是軟件平臺，包括邊緣計算的推理功能，也就是可以通過推理的頁面知道整個機器的運行情況和機器發生的問題，還有一個功能是可以實時采集機器所有的運行數據，等這些數據上傳到平臺之后，可以通過人工智能的機器學習，針對機器某種運行狀態，識別出來并打上標簽，從而在機器運行過程中，去實時監控，利用TDK dashboard平臺可以監控一個工廠、一個車間所有的設備。

圖：邊緣狀態基準監測 (CbM) 解決方案展示

當然要實現這些功能還要加上TDK設計的無線震動傳感器，這種震動傳感器可以通過兩種方式附著到機器上，一種方式是通過螺絲擰上去，另一種方式可以通過AB膠把它粘上去。TDK提供兩種傳感器，一個是無線傳感器，這個無線傳感器里有TDK的震動傳感器和溫度傳感器。通過把傳感器附著在機器上，能夠把機器的運行狀態通過震動和溫度體現出來。采集到的數據通過無線藍牙、Mesh網絡傳到TDK的AI Gateway中繼上，再把所有數據傳到云端，工廠負責人就可以在云端和手機上看到車間里每一個設備的運行狀態。

所有預測性維護的目標在機器運行狀態中如果出現問題，能夠在之前的五分鐘或十分鐘，及時把信息傳遞給工廠負責人，讓工廠設備得到預測性維護。最大程度減少工業機器故障造成的后續損失。在工業4.0中，預測性維護是一個非常重要的需求。

Trusted Positioning：VENUE、AUTO、TRACK和RIDE解決方案

隨著自動駕駛、工業4.0、智慧城市建設的發展，不管室內場景還是室外場景，都有越來越多的定位需求，同時對精度要求也越來越高，還需要應對越來越復雜的應用環境，以及極端的應用工況。以前基于GPS和慣性的傳感器，實現慣性導航的方案有它的局限性，已經無法滿足所有應用對定位的高精度需求。現在的定位解決方案，需要融合多種定位技術，同時能夠以低成本、快速部署和集成到目標應用系統里，TDK這次帶來的定位軟件方案，就是采取這樣的技術路線。

圖：TDK Trusted Positioning：VENUE、AUTO、TRACK和RIDE解決方案展示

TDK專家介紹，以室內定位的VENUE產品為例，它是利用建筑物本身磁場的分布特征，以及結合慣性導航軟件，還有慣性傳感器為核心。同時還利用建筑物里已有的wifi熱點、藍牙熱點等無線技術去實現絕對定位的功能。相較于其他室內定位方案，最大優勢在于不需要額外的硬件檢測設備，不需要部署大量的基礎設施，所以它有很大的成本優勢。剛提到的慣性導航技術，實際上是利用現有的移動終端，比如手機，它里面已經集成了運動傳感器，還有磁傳感器，利用這樣的傳感器，通過實際測量，再結合基于建筑物內磁的特征數據構建的地圖，最終實現定位的功能，用戶可以通過安裝一個應用程序的方式快速集成使用。

另外，還有在室外給車使用的產品AUTO，它是支持ADAS里高速NOA和城區NOA應用的高精度慣導定位方案。這個方案最大的應用優勢是基于一個比較低成本的慣性傳感器 - 一顆單芯片的IMU傳感器硬件來實現高精度定位功能，可以幫助高精度定位系統整體降低成本。它不像目前主流的方案，使用的是硬件成本比單IMU芯片貴好幾倍的IMU模組。高精度標定后的IMU 模組性能精度會數倍優于單芯片的IMU 傳感器，AUTO 軟件，基于單芯片IMU 硬件亦可以最終實現和基于高精度IMU 模組的定位系統相同的定位精度，充分體現了軟件的能力和價值，是一個非常有競爭力的方案。

寫在最后

可以看到，TDK在本次慕尼黑上海電子展上展出的產品非常豐富，應用領域涉及汽車、工業、消費等各個領域。無論是熱泵用的溫度與壓力傳感解決方案，全彩激光模塊 (FCLM)，超聲波傳感器模塊解決方案，還是九軸的PositionSenseTM解決方案等，相較于傳統的方案都做出了創新性設計，幫助客戶解決技術發展帶來的痛點問題。

同時TDK還在持續研究各項先進技術，如針對AI運算功耗損耗大的問題，TDK正在研制的自旋憶阻器——Spin-Memristor，基于其在傳感器和磁頭技術的開發積累，有希望將功耗減少100倍以上，非常值得期待。當然除了上述詳細介紹到的創新方案，TDK此次展出的CeraCharge 可充電多層陶瓷芯片、智能多層氮化鋁 (AlN) 基板和封裝、方向盤應用傳感器解決方案等也有諸多創新點值得關注。