Nowatorskie zastosowanie układów MEMS w czujnikach ciśnienia średniego zakresu

Melexis, firma opracowująca innowacyjne rozwiązań z obszaru elektroniki, rozszerza swą ofertę o nietypowe czujniki MLX90819. Są one przeznaczone do pomiaru ciśnień średniego zakresu (10 – 50 barów). Układy wykorzystują autorską technologię mikrosystemów elektromechanicznych (MEMS) w obszarze, który do tej pory pozostawał poza możliwościami w pełni zintegrowanych czujników. Pozwala to na znaczące udoskonalenie całego systemu.

Układy MLX90819 są dostępne w postaci surowej kości i pracują ze standardowym napięciem zasilania 5 V. Można je wykorzystać w celu dokładnego określenia ciśnienia płynów w wielu zastosowaniach związanych z motoryzacją i przemysłem. Zastosowania te obejmują monitorowanie poziomu oleju silnikowego i oleju do skrzyni biegów, płynu chłodnicy i przewodów paliwowych pojazdu, jak również poziomu chłodziwa klimatyzacji i ciśnienia w hamulcach pojazdów ciężarowych. Układ dostarcza informacje o wartości ciśnienia względnego. Jego czas reakcji wynosi 1 ms, a błąd pomiaru nie przekracza 2,5% podczas całego okresu życia. Błąd nieliniowości charakterystyki nie przekracza 0,2% w całym obsługiwanym zakresie ciśnień.

Dzięki zastosowaniu bardziej zaawansowanego procesu technologicznego układ MLX90819 może korzystać z zalet architektury opartej na mikrokontrolerze. To pozwoliło umieścić w układzie scalonym wiele zintegrowanych funkcji. Kompletne przetwarzanie cyfrowe, konwersja danych, kompensacja temperatury i wzmocnienia oraz filtracja są realizowane bezpośrednio w układzie. Ponadto wewnątrz układu czujnika znalazł się 16-bitowy przetwornik analogowo-cyfrowy (ADC), 12-bitowy cyfrowo-analogowy (DAC) i wydajny 16-bitowy rdzeń procesora. Dzięki temu rozwiązaniu udało się uniknąć zwiększenia kosztów i złożoności typowej dla systemów wykorzystujących dyskretne układy MEMS. Układ może dostarczyć sygnał analogowy lub sygnał protokołu SENT do zastosowań wymagających wyjścia cyfrowego.

Ten wytrzymały układ jest odpowiednio przystosowany do pracy w wymagającym środowisku przemysłowym i w pojazdach, zapewniając zgodność z normą AECQ100 i dopuszczalny zakres temperatury pracy od -40°C do 150°C. Układy zawierają też zabezpieczenie przed przepięciem, aby zapewnić długotrwałą sprawność. Dostępny jest zestaw funkcji diagnostycznych, które również pozwalają wydłużyć okres sprawnej pracy. Do tych funkcji należy zabezpieczenie wyjścia (clamp) i wykrywanie uszkodzonych ścieżek, jak również liczne i treściwe komunikaty przesyłane za pośrednictwem protokołu SENT – takie jak wewnętrzne błędy dotyczące temperatury lub ciśnienia, zewnętrzne przepięcia / niedociążenia i inne.

Czujniki MLX90819 będą dostarczane w postaci kości umieszczonych na folii.