Il sensore termico TMOS fornisce un'alternativa PIR ...

Jul 13, 2023

Il sensore può essere utilizzato per il rilevamento della presenza umana e del movimento nei sistemi di sicurezza, nelle apparecchiature di automazione domestica e nei dispositivi IoT, ha affermato la società. Sebbene il dispositivo sia basato su “MOSFET termici” e possa superare le prestazioni dei sensori a infrarossi passivi (PIR), esiste un’altra tecnologia passiva concorrente.

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.

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 tecnologia CMOS silicio su isolante (SOI).

Il SOI viene utilizzato per facilitare la microlavorazione per isolare termicamente il TMOS per un rilevamento accurato della temperatura.

La radiazione infrarossa in un campo visivo raggiunge un gate del transistor isolato termicamente mediante la fabbricazione MEMS. L'energia IR altera la polarizzazione del transistor MOS e viene utilizzata per rilevare la temperatura di oggetti o persone. 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.

“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", ha affermato in una nota Simone Ferri, direttore generale del sottogruppo AMS MEMS della ST.

Una startup chiamata Zepsor Technologies Inc. (Burlington, Massachusetts) ha sviluppato qualcosa di simile, sebbene la sua tecnologia sia interamente passiva (vedi Zepsor presenta sensori IR a potenza zero). In sostanza ciò che Zepsor ha fatto è costruire un relè micromeccanico attivato dalla luce. La dimostrazione è un sensore in grado di rilevare l'energia termica generata da una persona o da un altro corpo.

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

www.zepsor.com

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