Il sensore a bassissima potenza contiene transistor termici in grado di rilevare anche oggetti fissi, a differenza dei rilevatori PIR convenzionali che richiedono che l’oggetto rilevato si muova per produrre una risposta misurabile dal sensore.
STMicroelectronics ha lanciato un nuovo sensore di presenza e movimento in grado di migliorare i sistemi di sicurezza, le apparecchiature di automazione domestica e i dispositivi IoT che in genere utilizzano il rilevamento a infrarossi passivi (PIR).
Il sensore STHS34PF80 contiene transistor termici in grado di rilevare oggetti fissi, a differenza dei rilevatori PIR convenzionali che richiedono che l’oggetto rilevato si muova per produrre una risposta misurabile dal sensore. Inoltre, mentre i PIR necessitano di una lente di Fresnel per rilevare gli oggetti in movimento, il nuovo rilevatore della ST consente una costruzione più semplice e priva di lenti.
“Le case intelligenti, gli edifici intelligenti e le applicazioni IoT di oggi necessitano di un accurato rilevamento della presenza per migliorare il controllo di sistemi come l’illuminazione, il riscaldamento, la sicurezza e il monitoraggio della sicurezza per un futuro sostenibile”, ha dichiarato Simone Ferri, General Manager, AMS MEMS Sub-Group, STMicroelectronics. “Il nostro nuovo STHS34PF80 è un sensore economico a bassissima potenza che consente all’automazione degli edifici di funzionare in modo coerente indipendentemente dal fatto che gli occupanti rilevati siano in movimento o meno. È realizzato utilizzando una combinazione innovativa di fabbricazione di chip CMOS, microlavorazione del silicio e capacità di progettazione di circuiti a bassa tensione.
Mediante un algoritmo per il rilevamento della presenza e del movimento, l’STHS34PF80 è adatto per sistemi di allarme e sicurezza, domotica, illuminazione intelligente, IoT, armadietti e wall pad intelligenti. La sua portata senza obiettivo di quattro metri e il campo visivo di 80° coprono un’ampia area davanti al sensore. Con una corrente operativa di 10 µA, il consumo energetico è inferiore a quello di un PIR convenzionale e il contenitore a montaggio superficiale da 3,2 mm x 4,2 mm x 1,455 mm è compatto e adatto all’assemblaggio automatizzato ad alta velocità. Il sensore ha un’elevata resistenza agli effetti indesiderati dell’illuminazione diretta e un’elevata immunità alle interferenze elettromagnetiche (EMI).
Ulteriori informazioni tecniche
L’STHS34PF80 contiene MOSFET termici (TMOS) sensibili agli effetti di riscaldamento della radiazione infrarossa incidente sui loro gate, oltre a circuiti di lettura digitale integrati in modo efficiente sullo stesso chip utilizzando l’affidabile tecnologia CMOS SOI (silicon-on-insulator) di ST. L’architettura del SOI facilita la microlavorazione con gli attuali processi MEMS (sistemi microelettromeccanici) di ST per isolare termicamente il TMOS per un rilevamento accurato della temperatura.
Il TMOS è alimentato a una tensione sottosoglia, inferiore a quella necessaria per accendere completamente il transistor. In questa modalità, la corrente drain-source è fortemente dipendente dalla temperatura e produce una risposta misurabile alla minima radiazione infrarossa. Ciò consente al sensore di rilevare la presenza umana, tramite emissioni a infrarossi, se la persona è in movimento o ferma.
Un altro vantaggio del funzionamento al di sotto della soglia è che il transistor consuma una potenza molto bassa, consentendo ai sensori alimentati a batteria che contengono l’STHS34PF80 di funzionare per lunghi periodi tra la ricarica o la sostituzione della batteria. Inoltre, la tecnologia di fabbricazione CMOS standard garantisce una produzione economica di sensori con un’elevata resa dei wafer, sfruttando anche la geometria dei transistor sub-micron per sensori di piccole dimensioni. Ciò si discosta dai sensori PIR, la cui sensibilità può dipendere dalla dimensione dei pixel piroelettrici. Inoltre, l’interfaccia digitale integrata consente la connessione diretta all’host senza circuiti front-end analogici.
Il sistema di valutazione STEVAL-MKI231KA semplifica la sperimentazione con STHS34PF80. Il collegamento a X-NUCLEO-IKS01A3 o STEVAL-MKI109V3 consente agli sviluppatori di utilizzare l’interfaccia grafica Unico-GUI di ST per configurare il sensore IR ed effettuare misurazioni all’interno di un flusso di lavoro semplificato. I driver per STHS34PF80 sono disponibili su GitHub. Inoltre, nel pacchetto software X-CUBE-MEMS1 è disponibile una libreria pronta all’uso per compensare e rilevare la presenza di persone o oggetti. Gli utenti possono iniziare rapidamente a eseguire semplici applicazioni, sfruttando STHS34PF80 e testando i risultati per iniziare a creare un’applicazione.
L’STHS34PF80 è già in produzione ed è disponibile in un package LGA (land-grid array) a 10 conduttori, a un prezzo unitario di USD 2,60 per ordini di 1000 pezzi.
Ulteriori informazioni sono disponibili al seguente link.
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