Kapazitiver Sensorsignalkonditionierungs-IC von ZMDI bietet Vorteile für batteriegespeiste Anwendungen, MEMS-, Industrie- und raue Umgebungen

(PresseBox) ( Dresden, )
ZMD AG (ZMDI), ein weltweit aktiver Anbieter von energieeffizienten analogen und Mixed-Signal-Lösungen für Automotive-, Industrie- und Medizinanwendungen, hat seine Familie kapazitiver Signalkonditionierungs-ICs (SSC - Sensor Signal Conditioner) mit dem für einen großen Dynamikbereich ausgelegten ZSSC3122 cLite erweitert.

Dank neuer Design-Technologie erreicht der Chip eine Auflösung von 14 Bit und eine Full-Scale-Ausgangsgenauigkeit von 0,25%. Eine interne Sleep-Mode-Funktion senkt die Stromaufnahme auf <1µA für Temperaturen bis +85°C und macht den ZSSC3122 zur optimalen Wahl für Low-Power-Anwendungen mit Batterieversorgung sowie für Industrie- und raue Umgebungen. MEMS-Sensorelemente wie Drucksensoren für hydraulische Steuerungen, Feuchtesensoren und Flüssigkeitsstandanzeigen profitieren ebenfalls von diesen Leistungsmerkmalen.

Kapazitive Sensoren arbeiten berührungslos und benötigen keinen direkten mechanischen Kontakt zum abzutastenden System. Sie sind daher eine bevorzugte Möglichkeit für industrielle Linear- und Winkelpositionssensoren und kontaktlose Potentiometer. Sie werden eingesetzt, wenn andere Sensortechnologien aufgrund rauer oder explosiver Umgebungen nicht verwendbar sind.

Kapazitive Sensoren werden wegen ihrer geringen Abmessungen und ihres niedrigen Energieverbrauchs gegenüber Sensoren mit Widerstandsbrücken oft favorisiert. Der ZSSC3122 unterstützt diese Aussage mit einer Stromaufnahme von lediglich 60µA über den gesamten Spannungsbereich von 1,8 bis 5,5V.

Technische Leistungsmerkmale

Der ZSSC3122 kann für den Anschluss an kapazitive Sensoren mit 2 bis 10pF und mit einer Empfindlichkeit von bis hinunter auf 125aF (Atto-Farad) pro digitalem Bit konfiguriert werden. Der IC unterstützt ferner massebezogene- und differenzielle Eingangssensorkonfigurationen. Die gesamte Kalibrierung ist digital und wird in einem Durchlauf abgeschlossen (Single Pass). Dies eliminiert die Kosten für einen Laserabgleich und beschleunigt die Produktion komplett kalibrierter Sensormodule.

"Als die Flaggschiff-Produkte von ZMDI demonstrieren Sensorsignalkonditionierer die Präzision, Genauigkeit, Effizienz und hohe Performance, die alle unsere Komponenten aufweisen," sagt Steve Ramdin, Global Product Manager SSC bei ZMDI. "In enger Zusammenarbeit mit unseren Kunden haben wir eine digitale Technik entwickelt, mit der sich nicht nur Nichtlinearitätsfehler erster Ordnung, sondern auch solche dritter Ordnung korrigieren lassen, die mit einem reinen analogen Signalpfad nur schwer oder unmöglich zu korrigieren sind. Indem wir eine Korrektur dritter Ordnung anbieten, erhalten unsere Kunden eine Lösung, die speziell in Luftfeuchte- und Druckmessapplikationen nützlich ist und zugleich fertigungsbedingte Sensorabweichungen in fast jeder Situation korrigiert."

Der ZSSC3122 lässt sich an Mikrocontroller anschließen, kann aber auch in Stand-Alone-Entwicklungen für Transducer- und Switch-Applikationen verwendet werden. Das Mixed-Signal-Design des cLite bietet 14 Bit Kapazitäts/Digital-Wandlung und volle 14-Bit-Kompensation von Sensoroffset, Empfindlichkeit und Temperatur über einen internen digitalen Signalprozessor, auf dem ein Korrekturalgorithmus läuft. Kalibrierungskoeffizienten werden in einem integrierten, nichtflüchtigen EEPROM abgelegt. Als Systemschnittstelle sind I2C-, SPI-, PDM- oder Alarmausgänge vorhanden.

Die Standardversorgungsspannung beträgt 1,8 bis 5,5V mit einer Genauigkeit von bis zu 0,25% über den Temperaturbereich von -40 bis +125°C.

Die Programmierung und die Single-Pass-Kalibrierung des kapazitiven Sensors und des ZSSC3122 erfolgt mit einer Standard-PC-Umgebung und den Entwicklungstools ZSSC3122KIT. Das Gesamtpaket enthält Muster im TSSOP14-Gehäuse, ein Entwicklungsboard, USB-Kabel und Kalibriersoftware.

Preise und Verfügbarkeit

Der ZSSC3122 steht als Muster zur Verfügung. Bei Abnahme von 1.000-er Stückzahlen wird der ZSSC3122 zu Preisen ab 3,30 EUR oder 4,54 USD angeboten. Preise für höhere Stückzahlen erfahren Sie bei Ihrem ZMDI Verkaufsrepräsentanten unter www.ZMDI.com.

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