最近，在ST（意法半導體）公司舉辦的一場MEMS傳感器新聞發布會上，ST大中華暨南亞區模擬和MEMS產品部市場總監吳衛東先生提出了這樣一個問題：傳感器制造商提高傳感器的精度容易嗎？答案是既容易也不容易。在相關演講中，他說，如果不考慮功耗，較容易得到，因為功耗提升后，計算能力可以增強。目前的挑戰是，很多應用對功耗是非常在乎的，例如電池供電。
既然傳感器那么重要，設計上是不是有質的改變或新的技術？從傳感器原理來看，通常采用著名的傳感器精度衡量方法：阿倫方差(AVAR)。但做傳感器產品時，有一些物理的局限性不可規避。例如MEMS傳感器里一部分是機械結構，它會老化，且會隨著溫度和時間會發生變化。這些參數解釋成電子的術語就是背景噪聲、白噪聲或者不穩定、隨機的抖動。其控制方法要用生產或者矯正的方法來做。
1.噪聲
噪聲包括本身機械結構產生的噪聲，還有閃變噪聲和高頻噪聲。高頻噪聲是傳感器在應用時是數字輸出，在任何電子線路里會有電磁耦合現象。因此在處理時，傳感器廠商要有足夠的經驗幫助客戶在算法上規避或抑制、消除掉這些噪聲。
2.穩定性
時間的穩定性毋庸置疑是解決老化，例如今天輸入1出來100%，明天輸入1出來99%，就要控制輸入穩定性。溫度的穩定性，指產品特性在0℃和50℃時肯定不一樣，你要盡量在設計中盡量消除和平衡溫度的影響。重復測試的穩定性，數據線路中如果輸入1輸出0，如果達不到0就是錯。
3.誤差
測量沒有百分之百的準確，因為它是模擬的，因為內部整個鏈路還是模擬的，信號產生源是模擬的。因此，需要考慮偏移、靈敏度、非線性誤差(NL)、交叉軸誤差(CX)。
那么如何提高精度呢？這就需要改善設計和制造工藝。在MEMS器件中，設計和制程只占了20%工作量，還有80%是測試和校準。這意味著同樣一個MEMS傳感器，如果測試、校準做得更精細的話，它完全可以從精度只有5%提升到1%甚至更低。
因為MEMS器件看起來輸出的是數字，但里面是非常模擬的，甚至比模擬電路還模擬，因為里面有機械結構。在測試和校準方面采用一點測試還是三點測試、十點測試？是隨時間調校還是只測一次？……這些方法都會影響到精度。
提高傳感器精度，需要改善設計和制造工藝。ST相關資料圖
因此，MEMS傳感器最獨特的地方，便是精度與調校時間相關。例如消費類MEMS傳感器的精度通常低一些，因為有的傳感器生產大廠往往一天要保證出貨上百萬片，產線、產能不太可能支撐每一個器件都去校準、測試，因為花的時間按秒來算，因此精度可以保證應用即可。同樣的產品如果在測試上花更多的時間就是工業級的。更高一級是以小時來計。再高一級，一個芯片測試上百次，可以把傳感器調校得非常精準，這可以用幾星期來計算，精度就會不一樣。因此按單位1的概念來計算，消費級是x10，工業級是x100，戰略級x1000的概念。
