Infineon Technologies завершила разработку миниатюрных МЭМС датчиков барометрического давления с беспрецедентно высоким разрешением, эквивалентным ±5 см воздушного столба. Приборы предназначены для использования в мобильных и носимых гаджетах, а также в устройствах Интернета вещей. Маломощная микросхема цифрового датчика барометрического давления DPS310 может стать основой разработки новых или усовершенствованных приложений в таких областях, как навигация, определение местоположения, экологический мониторинг, распознавание жестов и наблюдение за погодой.
Точные и стабильные параметры DPS310 в широком температурном диапазоне важны для навигации внутри помещений и при решении таких задач, как определение номера этажа в торговых центрах или на многоярусных парковках. Вне помещений это может помочь в коррекции местонахождения за счет поддержки «инерциальной навигации» в отсутствие сигнала GPS. Способность предоставлять точные данные необходима также для вычисления подъема и вертикальной скорости при слежении за двигательной активностью с помощью мобильных и носимых спортивных гаджетов, в то время как сверхвысокоточные измерения давления открывают новые возможности для распознавания жестов и регистрации быстрых изменений погоды.
В датчике DPS310 используется емкостной чувствительный элемент, отличающихся от пьезоэлектрических элементов, на которых основано большинство других цифровых датчиков давления. Это гарантирует высокую точность в широком диапазоне температур, даже если изменение температуры происходит очень быстро, что является несомненным преимуществом, поскольку внутри мобильного устройства возможны резкие колебания температуры из-за наличия многих источников тепла.
В режиме высокой точности DPS310 может измерять высоты с точностью ±5 см, позволяя достоверно обнаруживать переходные состояния, что является самой серьезной проблемой внутренней навигации. Высокое разрешение датчика давления может помочь, например, в такой ситуации, когда при подъеме человека с одного этажа здания на другой навигационное устройство надо переключить на отображение нового этажного плана. Высокая точность измерения высоты требуется также для спортивных и фитнес-приложений, которые должны проводить различие между разными типами преодолеваемых человеком «ступенек», чтобы производить соответствующие расчеты «сжигаемых калорий».
При изготовлении новых датчиков Infineon использовала усовершенствованные технологические процессы, первоначально разработанные для выпускаемых компанией полупроводниковых для датчиков устройств автоэлектроники. Подобные датчики отличаются исключительной надежностью, что позволяет интегрировать их в такие ответственные устройства, как, например, подушки безопасности. Эти технологии одновременно удовлетворяют требованиям небольших размеров устройства (габариты датчика не превышают 2.0 × 2.5 × 1.0 мм) и низкой потребляемой мощности. В режиме пониженного потребления при одном измерении в секунду устройству достаточно тока 3 мкА, а в режиме останова ток снижается до уровня менее 1 мкА. Интегрированный буфер FIFO, хранящий результаты 32 измерений, дает возможность дополнительно снизить потребление мощности за счет продления времени спящего режима, в котором пребывает управляющий процессор между циклами считывания результатов из датчика.
DPS310 обеспечивает надежное и точное измерение давлений от 300 гПа до 1200 гПа в температурном диапазоне от –40 °C до 85 °C. Многообразие режимов измерения и уровней разрешения позволяет оптимизировать характеристики устройства для каждого конкретного приложения. Например, для коррекции высоты, полученной от системы GPS, прибор надо сконфигурировать в режим однократных измерений, в то время как для распознавания жестов необходим режим нескольких измерений в секунду. Для точной компенсации измеренных значений давления и температуры каждый датчик подвергается индивидуальной калибровке. Доступ к результатам измерений и калибровочным коэффициентам осуществляется через цифровой интерфейс I2C/SPI.
Функциональная схема датчика давления.
Доступность
Инженерные образцы DPS310 появятся в мае 2015 г., а начало массового производства запланировано на 3 квартал 2015 г. Для поддержки разработчиков будут предложены также стартовые наборы и отладочные платы. DPS310 работает при напряжении питания от 1.7 В до 3.6 В. Прибор будет поставляться в миниатюрном корпусе LGA с размерами всего 2.0 × 2.5 × 1.0 мм.
Infineon Technologies завершила разработку миниатюрных МЭМС датчиков барометрического давления с беспрецедентно высоким разрешением, эквивалентным ±5 см воздушного столба. Приборы предназначены для использования в мобильных и носимых гаджетах, а также в устройствах Интернета вещей. Маломощная микросхема цифрового датчика барометрического давления DPS310 может стать основой разработки новых или усовершенствованных приложений в таких областях, как навигация, определение местоположения, экологический мониторинг, распознавание жестов и наблюдение за погодой.
Точные и стабильные параметры DPS310 в широком температурном диапазоне важны для навигации внутри помещений и при решении таких задач, как определение номера этажа в торговых центрах или на многоярусных парковках. Вне помещений это может помочь в коррекции местонахождения за счет поддержки «инерциальной навигации» в отсутствие сигнала GPS. Способность предоставлять точные данные необходима также для вычисления подъема и вертикальной скорости при слежении за двигательной активностью с помощью мобильных и носимых спортивных гаджетов, в то время как сверхвысокоточные измерения давления открывают новые возможности для распознавания жестов и регистрации быстрых изменений погоды.
В датчике DPS310 используется емкостной чувствительный элемент, отличающихся от пьезоэлектрических элементов, на которых основано большинство других цифровых датчиков давления. Это гарантирует высокую точность в широком диапазоне температур, даже если изменение температуры происходит очень быстро, что является несомненным преимуществом, поскольку внутри мобильного устройства возможны резкие колебания температуры из-за наличия многих источников тепла.
В режиме высокой точности DPS310 может измерять высоты с точностью ±5 см, позволяя достоверно обнаруживать переходные состояния, что является самой серьезной проблемой внутренней навигации. Высокое разрешение датчика давления может помочь, например, в такой ситуации, когда при подъеме человека с одного этажа здания на другой навигационное устройство надо переключить на отображение нового этажного плана. Высокая точность измерения высоты требуется также для спортивных и фитнес-приложений, которые должны проводить различие между разными типами преодолеваемых человеком «ступенек», чтобы производить соответствующие расчеты «сжигаемых калорий».
При изготовлении новых датчиков Infineon использовала усовершенствованные технологические процессы, первоначально разработанные для выпускаемых компанией полупроводниковых для датчиков устройств автоэлектроники. Подобные датчики отличаются исключительной надежностью, что позволяет интегрировать их в такие ответственные устройства, как, например, подушки безопасности. Эти технологии одновременно удовлетворяют требованиям небольших размеров устройства (габариты датчика не превышают 2.0 × 2.5 × 1.0 мм) и низкой потребляемой мощности. В режиме пониженного потребления при одном измерении в секунду устройству достаточно тока 3 мкА, а в режиме останова ток снижается до уровня менее 1 мкА. Интегрированный буфер FIFO, хранящий результаты 32 измерений, дает возможность дополнительно снизить потребление мощности за счет продления времени спящего режима, в котором пребывает управляющий процессор между циклами считывания результатов из датчика.
DPS310 обеспечивает надежное и точное измерение давлений от 300 гПа до 1200 гПа в температурном диапазоне от –40 °C до 85 °C. Многообразие режимов измерения и уровней разрешения позволяет оптимизировать характеристики устройства для каждого конкретного приложения. Например, для коррекции высоты, полученной от системы GPS, прибор надо сконфигурировать в режим однократных измерений, в то время как для распознавания жестов необходим режим нескольких измерений в секунду. Для точной компенсации измеренных значений давления и температуры каждый датчик подвергается индивидуальной калибровке. Доступ к результатам измерений и калибровочным коэффициентам осуществляется через цифровой интерфейс I2C/SPI.
Доступность
Инженерные образцы DPS310 появятся в мае 2015 г., а начало массового производства запланировано на 3 квартал 2015 г. Для поддержки разработчиков будут предложены также стартовые наборы и отладочные платы. DPS310 работает при напряжении питания от 1.7 В до 3.6 В. Прибор будет поставляться в миниатюрном корпусе LGA с размерами всего 2.0 × 2.5 × 1.0 мм.