Přehled Senzorů firmy FREESCALE

Úvod:

Firma Freescale nabízí MEMS (Micro-ElectroMechanical Systems) senzory již od roku 1980. S postupem vývoje polovodičů byly pro potřeby zákazníků vyvinuty menší a efektivnější inteligentní senzory. Dnes firma Freescale nabízí akcelerační, tlakové a bezpečnostní poplachové senzory pro průmyslové použití v mnoha různých odvětvích.

Zaklaní myšlenkou firmy je vývoj nových technologií které spolupracují s okolními systémy. Návrháři vyvíjí nové chytřejší senzory, které neustále dále zdokonalují.

Freescale se snaží maximálně zjednodušit aplikaci senzorů, a tím snížit celkové náklady a čas zákazníka při návrhu zařízení. Pro dosažení této myšlenky Freescale nabízí kvalitní vývojové nástroje, online technický výcvik, a komplexní odkazy na návrhy. Všechny senzory jsou kompatibilní s mikroprocesory Freescale, poskytující tak zákazníkům klíčovou stavebnici pro realizaci jejich zařízení. S rozvojem nových technologických možností se Freescalle snaží poskytnout zákazníkům levné, chytré a spolehlivé senzory pro různé aplikace.

senzory
Obr.3 Přehled vývoje Freescale senzorů.

Akcelerační senzory:

Skupina akceleračních senzorů zahrnuje senzory od 1,5g do 250g, které detekují změny v síle způsobené náklonem, pohybem, umístěním, otřesem a chvěním. Tyto senzory je možné používat od velmi citlivých zařízení (např. přístroje pro měření seismické aktivity), až po velmi robustní přístroje pro měření nárazů.

Základní parametry akcelerometrů:

X, XY a Z osy snímání
1,5 - 250g pro široký rozsah aplikací
Citlivost až ±1200mV/g
Signál upravený vnitřním filtrem
Kalibrační auto-test pro ověření správné funkce
Lineární výstup
Ideální interface pro připojení A/D převodníku
Hermeticky uzavřený g-článek
Levné plastové pouzdro malých rozměrů Quad Flat No-Lead, Pb-free pouzdro (6 x 6 x 1.98mm) nebo 16-20ti pinové pouzdro SOIC
Maximální kompatibilita s Freescale procesory

*Poznámka: +1g odpovídá zrychlení 9,81m/sˆ2

akcelerometry
Obr.1 Přehled možností využití jednotlivých senzorů.

Některé z aplikací, kde lze využít akcelerometry:

Ochrany proti krádeži, ochrany HDD, stabilizátory obrazu, robotika, detektory otřesů a nárazů, seismometry a další.

Blokový diagram a princip funkce akcelerometru:

Blokový diagram a princip funkce akcelerometru

Příklad signálu na výstupu akcelerometru po nárazu:

graf výstupu akcelerometru

Tlakové senzory:

Piezorezistivní tlakové senzory jsou konstruované ke snímání absolutní nebo rozdílové změny tlaku vzduchu. Kapacitní digitální CMOS senzory jsou určeny pro systémy monitorující absolutní tlak v pneumatikách (TMP - Tire Pressure Monitoring). K dispozici jsou také lékařské úrovňové snímače tlaku. Senzory měří až do hodnot 300 kPa.

Základní parametry senzorů tlaku:

Široké portfolio pro vysokou konstrukční flexibilitu
Cenově dostupné
Široká provozní teplota -40°C až 125°C
Plně upravený a kalibrovaný výstupní signál
Maximální kompatibilita s Freescale procesory
Převodník k výstupnímu napětí

Některé z aplikací, kde lze využít senzory tlaku:

Měření tlaku v pneumatikách, barometry, respirátory, výškoměry a další.

Nákres struktury tlakového senzoru:

Nákres struktury tlakového senzoru

Ukázka tlakových senzorů Freescale:

Ukázka tlakových senzorů Freescale

Bezpečnostní polachové senzory:

Freescale nabízí senzory specializované do zařízení pro detekci kouře.

Základní parametry bezpečnostních polachových senzorů :

Cenově dostupné
Přizpůsobené NFPA standardům
Nízký příkon
LED driver
Detektor slabé baterie
Vnitřní a vnější nastavení prahové citlivosti
Výstup pro řízení dalších signálů

Principiální schéma funkce detektoru kouře:

Schéma funkce detektoru kouře

Závěr:

Firma Freescale poskytuje detailní informace o jednotlivých typech senzorů, včetně doporučených zapojení. U vybraných typů je k dispozici i návrh desky plošných spojů a výpis řídícího programu procesoru. Lze tak bezproblémů vyzkoušet funkce nabízených senzorů. Po registraci na webových stránkách www.freescale.com lze také bezplatně objednat vzorky nabízených senzorů, stejně jako ostatních produktů firmy Freescale.

Použitá literatura:

Webové stránky firmy Freescale - www.freescale.com



Radek Ondra - Ondra.Radek@email.cz                              ČVUT - elektrotechnická fakulta                              Katedra mikroelektroniky