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意法半导体创新红外线感测器提升大楼自动化人员动作侦测性能
Dressing udstyr   2023年10月29日 星期日 浏览人次: [2254]

意法半导体(STMicroelectronics;ST)推出新型人体存在和动作侦测晶片,可提升传统使用被动红外线(Passive Infrared;PIR)感测技术的监控系统、家庭自动化设备和连网装置的监测性能。

意法半导体推出具有微加工热敏电晶体的高整合度、超低功耗红外线感测器。
意法半导体推出具有微加工热敏电晶体的高整合度、超低功耗红外线感测器。

传统的PIR感测器只有在被侦测物体移动时才能产生可测量的反应讯号。而STHS34PF80感测器内建热敏电晶体,因此能够侦测静止物体。此外,PIR感测器感知移动物体需要Fresnel透镜,而意法半导体的新探测器则采用更简单的无透镜结构。

意法半导体AMS MEMS子产品部总经理Simone Ferri表示:「现今的智慧家庭、智慧建筑和物联网需要精确的人员存在侦测功能,以提升照明、供暖、保全、安全监控等系统的控制能力,打造一个永续发展的未来。ST新型STHS34PF80是一款符合经济效益的超低功耗感测器,不论被侦测到的人员是否在建筑内移动,都能确保建筑自动化系统的运作始终如一,不受干扰。此外,这款新产品还创新地将CMOS晶片制程、矽微加工技术和低压电路设计能力整合在一起。」

STHS34PF80嵌入了人员存在和动作侦测智慧演算法,目标应用包括警报保安系统、家庭自动化、智慧照明、连网装置、智慧储物柜和智慧门禁对讲系统。无透镜四公尺侦测距离和80。视角可覆盖感测器前方大部分区域。工作电流为10μA,而功耗则低於传统PIR,以3.2mm x 4.2mm x 1.455mm贴面封装,尺寸精巧,适用於自动化生产线高速组装。该感测器的抗直射光线干扰和电磁干扰(EMI)能力强大。

ST所提供的STEVAL-MKI231KA感测器评估板可帮助使用者简化STHS34PF80的测试开发过程。开发人员只需将此子板??接到X-NUCLEO-IKS01A3或STEVAL-MKI109V3主机板上,就可利用意法半导体的Unico-GUI图形介面为这款红外线感测器进行配置,以开始简化的测量流程。在GitHub上可以取得STHS34PF80的驱动程式。此外,X-CUBE-MEMS1套装软体中另有现成的软体库,用於补偿、侦测人或物体存在。使用者可以先快速执行简单的应用程式,并使用STHS34PF80取得测试结果,然後开始打造一个新应用程式。

STHS34PF80采用绝缘体上矽(Silicon-on-Insulator;SOI)CMOS技术,在同一晶片上高效整合热敏MOSFET(TMOS)电晶体以及数位读出电路。TMOS热敏元件对於射到电晶体闸极之红外线辐射的加热效应很敏锐。SOI架构利用MEMS制程简化微机械加工过程,对TMOS热敏电晶体进行热隔离,确保温度感测的准确度。

TMOS的电源电压低於使电晶体完全导通所需的??值电压。在这种亚??状态下,漏极-源极电流高度依赖温度,能够对极低的红外线辐射做出反应,产生可以准确测量的电压讯号。这个物理特性使感测器能够透过红外线辐射侦测人的存在,与人在移动或是静止无关。亚??工作模式的另一个优势是电晶体的功耗很低,STHS34PF80感测器的电池续航时间更长,需要的充电次数或电池数量更少。此外,晶片上整合的数位介面可以直接与主机连线,无需外加类比前段电路。

STHS34PF80采用10脚位栅格阵列(LGA)封装,目前已量产。

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