Sensore PIR per rilevamento presenza e movimento...

Il sensore STHS34PF80 contiene transistor termici in grado di rilevare oggetti stazionari, a differenza dei rilevatori PIR convenzionali che richiedono che l'oggetto rilevato si muova per produrre una risposta misurabile dal sensore. Inoltre, mentre i PIR necessitano di una lente di Fresnel per rilevare oggetti in movimento, il nuovo rilevatore della ST consente una costruzione più semplice e senza lenti.

"Le case intelligenti, gli edifici intelligenti e le applicazioni IoT di oggi necessitano di un rilevamento accurato della presenza per migliorare il controllo di sistemi quali illuminazione, riscaldamento, sicurezza e monitoraggio della sicurezza per un futuro sostenibile", ha affermato Simone Ferri, Direttore generale del sottogruppo AMS MEMS, STMicroelettronica. “Il nostro nuovo STHS34PF80 è un sensore economico e a bassissimo consumo che consente all’automazione degli edifici di funzionare in modo coerente indipendentemente dal fatto che gli occupanti rilevati si muovano o meno. È realizzato utilizzando una combinazione innovativa di fabbricazione di chip CMOS, microlavorazione del silicio e capacità di progettazione di circuiti a bassa tensione.

Incorporando un algoritmo intelligente per il rilevamento di presenza e movimento, STHS34PF80 si rivolge ad allarmi e sistemi di sicurezza, domotica, illuminazione intelligente, dispositivi IoT, armadietti intelligenti e rivestimenti murali intelligenti. La sua portata senza lenti di quattro metri e il campo visivo di 80° coprono un'ampia area davanti al sensore. Con una corrente operativa di 10 µA, il consumo energetico è inferiore a quello di un PIR convenzionale e il contenitore a montaggio superficiale da 3,2 x 4,2 x 1,455 mm è compatto e adatto all'assemblaggio automatizzato ad alta velocità. Il sensore ha un'elevata resistenza agli effetti indesiderati dell'illuminazione diretta e un'elevata immunità alle interferenze elettromagnetiche (EMI). STEVAL-MKI231KA semplifica la sperimentazione con STHS34PF80. Il collegamento a X-NUCLEO-IKS01A3 o STEVAL-MKI109V3 consente agli sviluppatori di utilizzare l'interfaccia grafica Unico-GUI di ST per configurare il sensore IR ed effettuare misurazioni all'interno di un flusso di lavoro semplificato. I driver per STHS34PF80 sono disponibili su GitHub. Inoltre, nel pacchetto software X-CUBE-MEMS1 è disponibile una libreria pronta all'uso per la compensazione e il rilevamento della presenza di persone o oggetti. Gli utenti possono iniziare rapidamente a eseguire applicazioni semplici, sfruttando STHS34PF80 e testando i risultati per iniziare a creare un'applicazione.

L'STHS34PF80 contiene MOSFET termici (TMOS) sensibili agli effetti di riscaldamento della radiazione infrarossa incidente sui loro gate, nonché circuiti di lettura digitale integrati in modo efficiente sullo stesso chip utilizzando la matura e affidabile tecnologia CMOS silicio su isolante (SOI) della ST . L'architettura SOI facilita la microlavorazione con i comprovati processi MEMS (micro sistemi elettromeccanici) della ST per isolare termicamente il TMOS per un rilevamento accurato della temperatura.

Il TMOS è alimentato a una tensione sottosoglia inferiore a quella necessaria per accendere completamente il transistor. In questa modalità, la corrente drain-source dipende fortemente dalla temperatura e produce una risposta accuratamente misurabile alla minima radiazione infrarossa. Ciò consente al sensore di rilevare la presenza umana, tramite emissioni infrarosse, sia che la persona sia in movimento o ferma. Un altro vantaggio del funzionamento sottosoglia è che il transistor consuma una potenza molto bassa, consentendo ai sensori alimentati a batteria che contengono STHS34PF80 di funzionare per lunghi periodi tra la ricarica o la sostituzione della batteria. Inoltre, la tecnologia di fabbricazione CMOS standard garantisce una produzione di sensori economicamente vantaggiosa con un'elevata resa dei wafer, sfruttando anche la geometria dei transistor submicronica per sensori di piccole dimensioni. Ciò contrasta con i sensori PIR, la cui sensibilità può dipendere dalla dimensione dei pixel piroelettrici. Inoltre, l'interfaccia digitale integrata consente la connessione diretta all'host senza circuiti front-end analogici.

L'STHS34PF80 è attualmente in produzione ed è disponibile in un pacchetto LGA (land-grid array) a 10 conduttori, con un prezzo a partire da 2,60 dollari per ordini di 1.000 pezzi.

www.st.com