STMicroelectronics umacnia się na rynku przemysłowych MEMS

Projektujesz elektronikę? Zarezerwuj 4 października 2018 roku na największą w Polsce konferencję dedykowaną projektantom, Evertiq Expo Kraków 2018. Przeszło 60 producentów i dystrybutorów komponentów do Twojej dyspozycji, ciekawe wykłady i świetna, twórcza atmosfera. Jesteś zaproszony, wstęp wolny: kliknij po szczegóły. © Evertiq

Obecnie istnieją ogromne możliwości wykorzystania czujników MEMS, szczególnie w środowisku przemysłowym. W ciągu ostatnich pięciu / sześciu lat użycie czujników MEMS było ograniczone i głównie napędzane przez smartfony. Nadchodząca automatyzacja i postęp w inteligentnych systemach projektowanych między innymi dla autonomicznych pojazdów, wpłynie na wzrost popytu na czujniki w tempie konsumenckim. W tym celu konieczne stało się opracowanie całkowicie nowej generacji układów MEMS pod względem dokładności, wydajności i czasu życia. STMicroelectronics, globalny lider w dziedzinie półprzewodników i wiodący dostawca czujników MEMS do produktów konsumenckich, zwiększył swoje zaangażowanie w obszarach zaawansowanej automatyzacji i przemysłowego Internetu rzeczy IIoT (Industrial Internet of Things), wprowadzając na rynek nowe czujniki MEMS o wysokiej dokładności z 10-letnim okresem gwarancji życia produktu. W ramach tej strategii firma wdrożyła swój pierwszy produkt - trójosiowy akcelerometr IIS3DHHC o niskich szumach. Został zoptymalizowany pod kątem zapewnienia wysokiej rozdzielczości i stabilności pomiarów w długim czasie i w szerokim zakresie temperatur. Opracowany czujnik MEMS przeznaczony jest dla systemów komunikacyjnych wyposażonych w precyzyjne inklinometry w mechanizmach pozycjonowania antenowego, dla urządzeń SHM (Structural Health Monitoring) do monitorowania stanu technicznego budynków i mostów, a także dla systemów stabilizacji lub niwelacji w szerokiej gamie platform przemysłowych. Ta wysoka dokładność i wytrzymałość są również przydatne w czujnikach bezpieczeństwa, które wymagają bardzo dużej czułości detekcji nachylenia, a także w stabilizacji obrazu, w wysokiej klasie cyfrowych aparatach fotograficznych DSC (Digital Still Cameras). Nowy produkt to tylko wstęp do szeregu planowanych czujników MEMS dla inteligentnych fabryk i automatyki przemysłowej. STMicroelectronics twierdzi, że 10-letnia gwarancja życia produktów zapewni długoterminową dostępność do szerokiej gamy wysokowydajnych komponentów wykorzystywanych w urządzeniach przemysłowych, umożliwiając w ten sposób wsparcie i rozszerzoną eksploatację dla ich produktów w długim okresie czasu. Oprócz czujników przemysłowych programem objęte zostaną również mikrokontrolery STM32, sterowniki silników, komponenty analogowe, konwertery mocy, diody LED i istniejące czujniki MEMS. Układ IIS3DHHC w pełnym zakresie ±2,5 g został zoptymalizowany pod kątem precyzyjnych mechanizmów pozycjonujących i wykrywania małych ruchów. Wśród kluczowych różnic między opracowanym a typowymi akcelerometrami zorientowanymi na klienta, jest ultra-niski poziom szumów 45 μg/√Hz, co pozwala na osiągnięcie bardzo wysokiej rozdzielczości. Uzyskana wysoka stabilność zapewnia minimalny dryft charakterystyki czujnika w długim czasie lub w szerokim zakresie wahań temperatury. Czułość zmienia się o mniej niż 0,7 % od -40 °C do 85 °C. Przesunięcie dryftu wynosi poniżej 0,4 mg/°C. Dzięki temu możliwe jest zapewnienie stałej wydajności w urządzeniach pracujących w różnych warunkach otoczenia lub w urządzeniach przemysłowych, robotach i dronach, przy wymaganiu minimalnej kalibracji lub jedynie rekalibracji. Ponadto układ zawiera przetwornik analogowo-cyfrowy, a także układy cyfrowe do przechowywania danych według FIFO i sterowania przerwaniami. W ten sposób oszczędzono na zewnętrznych elementach oraz uproszczono zarządzanie energią w celu zmniejszenia zapotrzebowania na energię i umożliwienia dłuższej pracy urządzeniom zasilanym bateryjnie. Obecnie stosowane czujniki MEMS w urządzeniach mobilnych nie musiały cechować się dużą dokładnością, wystarczały jedynie podstawowe pomiary, takie jak wykrywanie pionu i poziomu. Jednak w inteligentnej produkcji najważniejsza jest dokładność i użyteczność przez długi czas. Nadeszła czwarta rewolucja przemysłowa, a to oznacza, że konieczne stało się stosowanie wielu czujników, tworzących ekosystem sprzętowy inteligentnego urządzenia. Czujniki nie będą ograniczały się tylko do interakcji z człowiekiem, ale będą obejmować interakcję pomiędzy samymi maszynami, a to wymaga takich czujników jak IIS3DHHC o szerszych parametrach wydajności. Model IIS3DHHC jest obecnie produkowany w 16-pinowej ceramicznej obudowie LGA o wymiarach 5 x 5 x 1,7 mm. Jego cena kształtuje się na poziomie 4,50 USD za 1000 sztuk.