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意法推出创新红外线传感器 提升大楼自动化人员存在和动作侦测性能

  • 范菩盈台北

意法半导体推出创新红外线传感器,提升大楼自动化人员存在和动作侦测性能。意法半导体
意法半导体推出创新红外线传感器,提升大楼自动化人员存在和动作侦测性能。意法半导体

意法半导体(STMicroelectronics;ST)推出新型人体存在和动作侦测芯片,可提升传统使用被动红外线(Passive Infrared;PIR)传感技术之监控系统、家庭自动化设备和联网装置的监测效能。

传统的PIR传感器只有在被侦测物体移动时才能产生可测量的反应信号。而STHS34PF80传感器内建热敏晶体管,因此能够侦测静止物体。此外,PIR传感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了一个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,「现今的智能家庭、智能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传感器,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芯片制程、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能演算法,目标应用包括警报保安系统、家庭自动化、智能照明、联网装置、智能储物柜和智能门禁对讲系统。无透镜四米侦测距离和80度视角可涵盖传感器前方大部分区域。工作电流为10µA,而功耗则低于传统PIR,以3.2mm x 4.2mm x 1.455mm贴面封装,尺寸精巧,适用于自动化生产线高速组装。该传感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传感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插接到X-NUCLEO-IKS01A3或STEVAL-MKI109V3主机板上,就可利用意法半导体的Unico-GUI图形界面为这款红外线传感器进行配置,以开始一个简化的测量流程。

在GitHub上可以取得STHS34PF80的驱动程序。此外,X-CUBE-MEMS1套装软件中另有一个现成的软件库,用于补偿、侦测人或物体存在。使用者可以先快速执行简单的应用程序,并使用STHS34PF80进行测量。在取得测试结果后,开始打造一个新应用程序。

技术信息

STHS34PF80采用意法半导体成熟可靠的绝缘体上矽(Silicon-on-Insulator;SOI)CMOS技术,在同一芯片上高效整合热敏MOSFET(TMOS)晶体管以及数码读出电路。TMOS热敏元件对于射到晶体管闸极之红外线辐射的加热效应很敏锐。SOI架构利用意法半导体成熟的MEMS制程简化了微机械加工过程,对TMOS热敏晶体管进行热隔离,确保温度传感的准确度。

TMOS的电源电压低于使晶体管完全导通所需的阈值电压。在这种亚阈状态下,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信号。这个物理特性使传感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。

亚阈工作模式的另一个优势是晶体管的功耗很低,STHS34PF80传感器的电池续航时间更长,因此需要的充电次数或电池数量更少。此外,标准CMOS制造技术能够确保晶圆成本效益和良率,同时利用亚微米晶体管可以降低传感器的大小。这与PIR传感器不同,PIR传感器的灵敏度可能取决于热电像素的大小。此外,芯片上整合的数码界面可以直接与主机连线,无需外加类比前段电路。

STHS34PF80现已量产,其采用10脚位栅格阵列(LGA)封装欲了解更多相关信息,请浏览相关网站。或到意法半导体公司网站