技術(shù)在不斷的演進，上述老一代MEMS傳感器變得越來越過時，新一代的傳感器設(shè)計面臨很多新的挑戰(zhàn)，比如：

　　1. 數(shù)據(jù)輸出的接口有標(biāo)準(zhǔn)的要求（模擬接口向數(shù)字接口轉(zhuǎn)變）；數(shù)據(jù)安全性標(biāo)準(zhǔn)問題；

　　2. 測量范圍的擴大（即同樣的一個傳感器單元要能夠?qū)崿F(xiàn)低量程到高量程的自適應(yīng)）；

　　3. 輸出信號頻帶可選性（即位移發(fā)生時候的信號是很多頻率信號混雜在一起的，有高頻的，有低頻的，因為碰撞是一個綜合事件。而安全氣囊要不要彈開？這就需要去判斷特定頻帶下的一個信號）；

　　4. 自測機制（傳感器是整個判斷機制的主要信息來源，根據(jù)傳感器的數(shù)據(jù)來決定氣囊是不是要彈開？那么這個決策如果錯了，不彈開，那后果可想而知，但是不該彈開的時候彈開了后果也可想而知。所以傳感器的數(shù)據(jù)必須可靠，所以必須有自測的功能）；

　　5. 溫度的補償；零點的補償?shù)纫捕挤浅Ｖ匾?。這些要求如果純粹用純模擬的器件完成，雖然可以把精度做的很高，例如使用非常高性能的運放、調(diào)理電路，但是沒法做出靈活性和可重復(fù)性。

　　而新一代MEMS傳感器集成Σ-Δ型ADC后，由于Σ-Δ架構(gòu)輸出的是數(shù)字信號，所以可以非常方便的對其進行零點校正、溫度補償?shù)?，所有這些任務(wù)都可以在Σ-Δ型ADC內(nèi)部實現(xiàn)。

　　ADXRS800：集成16位Σ-Δ型ADC的汽車級角速度傳感器

　　ADXRS800是一款極其穩(wěn)定、振動抑制性能極高的創(chuàng)新型汽車級陀螺儀，適合汽車電子穩(wěn)定性控制、側(cè)翻檢測和俯仰檢測等應(yīng)用。它集成了16位Σ-Δ型ADC，對線性加速度的抵御度為0.03°/s/g，振動校正特性為0.0002°/s/g2，+105°C時的噪聲密度為0.02°/s/√Hz，整個工作溫度范圍內(nèi)和產(chǎn)品壽命期間的零點失調(diào)偏差最大值僅為3°/s。

　　圖4. ADXRS800：第一顆汽車用數(shù)字型角速度傳感器。

　　ADXRS800的連續(xù)自測架構(gòu)簡化了故障檢測算法，系統(tǒng)設(shè)計師可以將故障檢測快速集成到設(shè)計中。其機電系統(tǒng)的完整性通過以下方法來檢查：對傳感結(jié)構(gòu)施加一個高頻靜電力，以便與基帶中的實際速率信號區(qū)分開來，然后濾除實際速率信號，使傳感器輸出不受干擾。

　　由于動態(tài)范圍非常寬，ADXRS800能夠檢測高達±300°/s的角速率，同時在低端提供80 LSB/°/s的高分辨率。采用80 Hz濾波器時，噪聲低至0.16°/s rms。角速率數(shù)據(jù)以16位字形式提供，作為32位串行外設(shè)接口（SPI）消息的一部分。

　　汽車電池監(jiān)控系統(tǒng)中的用武之地

　　ADI公司集成了16位Σ-Δ型ADC、PGA、和處理器內(nèi)核的精密傳感器SoC ADuC703x為用戶提供了一個經(jīng)濟、高效的電池測量方案，可實現(xiàn)超高動態(tài)范圍和精度的電流測量、電壓測量、和溫度測量。ADuC703x不僅可配合監(jiān)控器IC來進行新能源汽車電池的監(jiān)控，還在傳統(tǒng)汽車的電池監(jiān)控中有極高的市場占有率。

　　Start-Stop系統(tǒng)在汽車等紅燈的時候，將發(fā)動機熄滅，而當(dāng)綠燈亮的時候再點著，這樣做的目的是不讓發(fā)動機空轉(zhuǎn)，還能省下很多油。這個應(yīng)用目前在歐洲的使用率很高。而這個系統(tǒng)的大功臣就是電池傳感器，有了它就能夠知道電池的狀態(tài)，從而為駕駛者下一步的動作提供依據(jù)。

　　圖5. Σ-Δ型ADC用于汽車電池監(jiān)控系統(tǒng)。

　　該電池監(jiān)控系統(tǒng)設(shè)計有一些非?？量痰囊螅枰獙⒁粋€傳感器安裝在電池部位去精確的檢測電池的電壓、電流和溫度，根據(jù)這些計算電池的電量狀態(tài)。極寬的電流范圍是很大的挑戰(zhàn)，汽車啟動時的電流達到幾百安培的水平，而熄火的時候又只有幾十毫安，從幾百安到幾十毫安幾萬倍的動態(tài)范圍都得測。

　　一般是將檢流電阻安裝在電池充放電的回路里，電流流過產(chǎn)生非常小的電壓，幾毫安的時候電壓才是微伏級。這么小的信號很難檢測，所以需要將信號放大很多倍；而當(dāng)汽車正常行駛的時候電流又很大，這時檢流電阻上的電壓很大，所以電池傳感器要求有非常大的放大倍數(shù)和非常高的分辨率，并且因為動態(tài)范圍很大，16位的ADC不夠測量，還必須加上PGA，ADC與PGA兩者相結(jié)合，調(diào)整放大倍數(shù)，才能測量從毫安級到百安級的動態(tài)范圍。

　　如前所述，ADuC703x中加入了許多其他功能，如PGA、16位Σ-Δ型ADC、零點消除、零點斬波等。業(yè)內(nèi)人士知道，一般單獨的PGA、Σ-Δ型ADC性能優(yōu)良較容易做到，它們整合起來真正做到高分辨率和高精度，是需要相當(dāng)?shù)募夹g(shù)實力的，尤其在如上述這么大動態(tài)范圍情況下。ADuC703x用16位ADC就能檢測到20mA的精度，這是目前業(yè)界最高水平。