意法半导体展示创新的红外(IR)传感器,用于楼宇自动化中的存在和运动检测

来源:ST意法半导体| 发布日期:2023-08-01 15:39

具有微机械热晶体管的高度集成超低功耗传感器取代了传统的被动红外探测器

意法半导体(纽约证券交易所代码:STM)全球半导体领导者,为电子应用领域的客户提供服务,正在推出一种新型人体存在和运动探测器,以增强通常使用被动红外(PIR)感测的安全系统、家庭自动化设备和物联网设备。

这STHS34PF80传感器包含能够检测静止物体的热晶体管,这与传统PIR检测器不同,传统PIR检测器需要被检测物体移动才能从传感器产生可测量的响应。此外,虽然PIR需要菲涅耳透镜来感应移动物体,但ST的新型探测器允许更简单的无透镜结构。

今天的智能家居、智能建筑和物联网应用需要精确的存在检测来改善对照明、供暖、安保和安全监控等系统的控制,以实现可持续的未来意法半导体AMS MEMS子组总经理Simone Ferri说。我们的新型STHS34PF80是一款经济、超低功耗的传感器,无论检测到的住户是否在移动,它都能让楼宇自动化持续运行。它采用了CMOS芯片制造、硅微机械加工和低压电路设计能力的创新组合.”

STHS34PF80嵌入了智能算法来检测存在和运动,适用于报警和安全系统、家庭自动化、智能照明、物联网设备、智能储物柜和智能壁垫。其四米的无镜头范围和80°的视野覆盖了传感器前方的大片区域。工作电流为10 A,功耗低于传统PIR,3.2mm x 4.2mm x 1.455mm表贴封装紧凑,适合自动化高速组装。该传感器对直射光的不良影响具有很高的抵抗力,对电磁干扰(EMI)具有很高的抗扰度。

这斯特瓦尔-MKI231KA简化了对STHS34PF80。插入x-核-IKS01A3或者STEVAL-MKI109V3允许开发人员使用STUnico-GUI用于在简化的工作流程中配置红外传感器和进行测量的图形界面。STHS34PF80的驱动程序可从以下网站获得开源代码库。此外,中提供了一个现成的库,用于补偿和检测人或对象的存在X-CUBE-MEMS1软件包。用户可以快速开始运行简单的应用,利用STHS34PF80并测试结果,开始创建应用。

更多技术信息
STHS34PF80内置对入射到栅极的红外辐射热效应敏感的热MOSFET(TMOS ),以及采用ST成熟可靠的绝缘体上硅(SOI) CMOS技术高效集成在同一芯片上的数字读出电路。SOI的架构有助于采用ST公司成熟的MEMS(微机电系统)工艺进行微加工,以热隔离TMOS,实现精确的温度检测。

TMOS以低于晶体管完全导通所需电压的亚阈值电压供电。在这种模式下,漏极-源极电流高度依赖于温度,并对最小的红外辐射产生可精确测量的响应。这使得传感器能够通过红外发射来检测人的存在,无论人是移动还是静止。

亚阈值工作的另一个好处是晶体管功耗非常低,允许内置STHS34PF80的电池供电传感器在充电或更换电池之间长时间工作。此外,标准CMOS制造技术确保了传感器生产的高成本效益和高晶圆产量,并利用亚微米晶体管几何结构实现了小传感器尺寸。这与PIR传感器形成对比,后者的灵敏度取决于热电像素的大小。此外,集成数字接口允许直接连接到主机,无需模拟前端电路。

这STHS34PF80现已投入生产,采用10引脚焊盘栅格阵列(LGA)封装,千片订量报价为2.60美元/片。