TMOS-Wärmesensor bietet PIR-Alternative ...

Der Sensor könne zur Anwesenheits- und Bewegungserkennung von Menschen in Sicherheitssystemen, Heimautomatisierungsgeräten und IoT-Geräten eingesetzt werden, so das Unternehmen. Während das Gerät auf „thermischen MOSFETs“ basiert und Passiv-Infrarot-Sensoren (PIR) übertreffen kann, gibt es eine andere konkurrierende passive Technologie.

Der STHS34PF80-Sensor enthält Thermotransistoren, die stationäre Objekte erkennen können, im Gegensatz zu herkömmlichen PIR-Detektoren, bei denen sich das erkannte Objekt bewegen muss, um eine messbare Reaktion des Sensors zu erzeugen. Während PIRs eine Fresnel-Linse benötigen, um sich bewegende Objekte zu erkennen, ermöglicht der neuartige Detektor von ST eine einfachere, linsenfreie Konstruktion.

Der STHS34PF80 enthält thermische MOSFETs (TMOS), die empfindlich auf die Erwärmungseffekte der auf ihre Gates einfallenden Infrarotstrahlung reagieren, sowie digitale Ausleseschaltungen, die mithilfe der Silizium-auf-Isolator-CMOS-Technologie (SOI) effizient auf demselben Chip integriert sind.

Der SOI wird verwendet, um die Mikrobearbeitung zu erleichtern und das TMOS für eine genaue Temperaturmessung thermisch zu isolieren.

Infrarotstrahlung in einem Sichtfeld erreicht ein Transistor-Gate, das mittels MEMS-Herstellung thermisch isoliert ist. Die IR-Energie verändert die Vorspannung des MOS-Transistors und wird zur Messung der Temperatur von Objekten oder Personen verwendet. Der TMOS wird mit einer Unterschwellenspannung betrieben, die unter der Spannung liegt, die zum vollständigen Einschalten des Transistors erforderlich ist. In diesem Modus ist der Drain-Source-Strom stark temperaturabhängig und erzeugt eine genau messbare Reaktion auf minimale Infrarotstrahlung. Dadurch kann der Sensor die Anwesenheit von Menschen über Infrarotemissionen erkennen, unabhängig davon, ob sich die Person bewegt oder stillsteht.

„Unser neuer STHS34PF80 ist ein wirtschaftlicher Sensor mit extrem geringem Stromverbrauch, der einen konsistenten Betrieb der Gebäudeautomation ermöglicht, unabhängig davon, ob sich erkannte Bewohner bewegen oder nicht. „Es basiert auf einer innovativen Kombination aus CMOS-Chip-Herstellung, Silizium-Mikrobearbeitung und Designfähigkeiten für Niederspannungsschaltungen“, sagte Simone Ferri, General Manager der AMS MEMS-Untergruppe bei ST, in einer Erklärung.

Ein Startup-Unternehmen namens Zepsor Technologies Inc. (Burlington, Mass.) hat etwas Ähnliches entwickelt, obwohl seine Technologie völlig passiv ist (siehe Zepsor präsentiert Zero-Power-IR-Sensoren). Im Wesentlichen hat Zepsor ein lichtaktiviertes mikromechanisches Relais gebaut. Bei der Demonstration handelt es sich um einen Sensor, der die von einer Person oder einem anderen Körper erzeugte Wärmeenergie erfassen kann.

Der STHS34PF80 ist jetzt in Produktion und in einem 10-poligen Land-Grid-Array-Gehäuse (LGA) zum Preis ab 2,60 US-Dollar bei Bestellungen von 1.000 Stück erhältlich.

www.st.com

www.zepsor.com

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