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数字相对湿度和温度“片上传感器”解决方案

我爱方案网| 传感器| 2013-01-04
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 【导读】SiliconLaboratories的新型Si7005传感器通过在标准CMOS基础上融合混合信号IC制造技术,并采用经过验证的聚合物绝缘膜测量湿度的技术,提高RF传感器工艺水平。
 
高性能模拟与混合信号IC领导厂商SiliconLaboratories宣布推出数字相对湿度(RH)和温度“片上传感器”解决方案。新型Si7005传感器通过在标准CMOS基础上融合混合信号IC制造技术,并采用经过验证的聚合物绝缘膜测量湿度的技术,提高当前RF传感器工艺水平。Si7005传感器是监视或控制湿度及温度应用的理想选择,包括汽车空调控制和除雾、采暖通风与空调(HVAC)、制冷、气象观测站、食品加工、印刷、资产跟踪以及医疗器械,包括:雾化器、制氧机、呼吸治疗装置等。
 
传统的RH感应方法使用分立电阻和电容式传感器、混合型和多芯片模块(MCM)。以上传统方法通常面临的问题包括:较高的物料成本和器件数量、大封装尺寸、制造难题和需要大量的人工校准。相比之下,单芯片Si7005湿度传感器比传统的分立/模组解决方案尺寸更小、更可靠、更容易设计和使用。
 
Si7005湿度传感器是“即插即用”、由工厂校准的RH和温度传感解决方案。该器件具备数字输出和工厂校准,可免去开发人员必须进行的校准工作,同时Si7005传感器可以简易替换其他产品。替换传感器单元时,无需软件/固件更新或重新校准。客户不用在生产线上花费时间和人力来调整每个单元,从而减轻生产、再加工和现场维修工作。Si7005传感器的小型QFN封装支持卷带包装、自动贴装的PCB制造和传统的焊接工艺,进一步帮助OEM制造商降低制造成本。
 
Si7005传感器采用最先进的传感技术,以单芯片来实现精确的湿度和温度检测。温度采用晶圆上精密的带隙参考电路进行感测。湿度则通过晶圆表面的工业标准之low-k介质层电容变化进行测量。温度和湿度在靠近的相同单芯片器件上精确测量,可提供出色的测量精度。Si7005器件也是同种类中功耗最低的相对湿度传感器,在每分钟一次的测量速率下平均仅消耗2μA电流,非常适合电池供电的应用。
 
Si7005湿度传感器解决方案的整个BOM仅需要两个旁路电容,而采用分立器件实现同等功能的解决方案通常需要几十个器件。Si7005器件在单片CMOSIC中集成传感元件、模数转换器、信号处理、用于存储校准数据的非易失性存储器和I2C接口。高集成度的单芯片设计使传感器坚固可靠,减少成本和开发时间,并简化电路板设计。
 
SiliconLabs同时开发一种创新解决方案,可以克服传统传感器所面临的容易损坏和污染难题。Si7005器件提供可选的、工厂安装的薄型保护盖/过滤器,保护传感器在安装前、中和后以及整个终端产品寿命周期中,避免由液体和粉尘所带来的侵害。这种创新的过滤器在保证测量灵敏度的前提下,免去其他传感器方案所需的材料和人工成本。
 
SiliconLabs副总裁暨接入、电源和传感器产品线总经理MarkThompson表示:“Si7005湿度传感器采用标准的生产流程,具备易用、可靠、小尺寸、低功耗和兼容性等无与伦比的特性组合。由多元化半导体厂商供应的Si7005,是唯一的数字湿度/温度单芯片传感器。SiliconLabs提供广泛的混合信号IC产品组合,从低功耗单片机到无线收发器,为物联网市场的无线传感器节点和其他应用提供全面的解决方案。”
 
Si7005湿度传感器是SiliconLabs传感器产品组合的最新成员,传感器产品组合包括电容式触摸传感器、接近和环境光传感器、基于MCU的温度传感器、隔离交流电流传感器和高压侧直流电流传感器。
 
价格和供货
 
SiliconLabsSi7005湿度和温度传感器现已量产,支持4mmx4mmQFN封装。在1万颗采购量,Si7005传感器单价为3.64美元起。
 
Si7005USB-DONGLE是基于USB的评估板,可简化对Si7005传感器的评估过程,价格为49美元。Si7005-EVB子卡价格为29美元,包括可弯曲电缆,开发人员可在温度或湿度箱中评估Si7005。用于SiliconLabs统一开发平台的Si7005EVB-UDP插卡板价格为49美元。Si7005EVB-UDP-F960开发套件价格为149美元,其把超低功耗C8051F960MCU开发套件和UDP子卡结合成便携式评估平台(无需PC机),且包括数据记录器评估代码。软件驱动支持Linux和Android平台。
 

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