TDK 센서는 용량성 MEMS 및 낮은 수준을 보여줍니다.

IoT 장치의 모든 설계 문제 중에서 전력 소비가 가장 중요합니다. 전력 소비 최적화는 온보드 처리 장치, RF 모듈 또는 센서 등 다양한 소스에서 이루어질 수 있습니다. TDK Corporation은 독점적인 용량성 MEMS 기술을 기반으로 한 저전력 소비 압력 센서의 최신 릴리스를 통해 센서 전력 소비 문제를 구체적으로 다루고 있습니다.

이 기사에서는 TDK의 신제품을 살펴보고 용량성 및 저항성 MEMS 압력 감지 기술에 대해 논의하겠습니다.

상업적으로 이용 가능한 첫 번째 유형의 MEMs 압력 센서는 저항성 또는 압저항형 MEMS 센서였습니다.

이 유형의 압력 센서는 전압 분배기 구성의 변형 의존형 저항기를 활용하여 압력 변화를 측정합니다. 이 저항기는 받는 압력의 양에 따라 저항 값을 변경합니다. 그들이 경험하는 변형은 부품을 늘리고 저항 값을 변화시킵니다.

그런 다음 이러한 저항을 전압 분배기 유형 구성으로 배열하고 여기 전압으로 테스트합니다. 측정된 출력 전압은 저항기 값에 따라 직접적으로 달라지므로 적용되는 압력을 전자적으로 측정할 수 있습니다.

용량성 MEMS 압력 센서는 평행판 커패시터의 특성을 활용하여 대기압을 측정합니다. 이러한 센서는 평행판 커패시터의 정전 용량이 판 사이 간격의 함수라는 사실을 기반으로 합니다.

이 기능을 활용하기 위해 이 유형의 압력 센서는 다이어프램에 증착된 전도층으로 구성되어 전도층과 다른 전극 사이에 커패시터를 생성합니다. 대기압으로 인해 다이어프램이 변형되어 평행판 사이의 간격이 줄어들고 정전 용량이 증가합니다(반대의 경우도 마찬가지).

커패시턴스의 변화는 피코패럿 정도일 수 있지만 여전히 여러 기술로 측정할 수 있습니다. 커패시턴스의 이러한 변화를 측정할 수 있는 한 가지 방법은 조정된 RC 회로를 사용하는 것입니다. 여기서 가변 커패시턴스는 회로의 주파수 응답으로 감지할 수 있습니다. 또 다른 방법은 커패시터가 알려진 전류 소스에서 직접 충전하는 데 걸리는 시간을 측정할 수 있습니다.

일반적으로 용량성 MEMS 솔루션은 압저항 솔루션보다 전력 솔루션이 훨씬 낮은 경향이 있습니다. 이를 염두에 두고 TDK는 동일한 기술을 기반으로 하는 IoT용 최신 압력 센서를 출시했습니다.

데이터시트에 따르면 ICP-10125라고 불리는 이 센서는 -0.3V~2.16V의 VDD 범위에서 작동하고 초저잡음 모드에서 최대 10.4μA의 전류를 소비합니다. 이는 최악의 경우 최대 25μW의 전력 소비에 해당하므로 저전력 IoT에 적합합니다.

저전력과 함께 새로운 센서는 10 ATM 방수, ±0.5 Pa/°C의 온도 계수, TDK가 주장하는 0.4 Pa의 압력 소음 등 다른 기능도 제공합니다. 이는 TDK가 시장에서 가장 낮은 수준이라고 주장합니다.

IoT 장치의 경우 저전력은 전기 엔지니어에게 가장 중요한 설계 문제일 수 있으며 TDK의 ICP-10125와 같은 새로운 저전력 센서는 올바른 방향으로 나아가는 단계일 수 있습니다. 방수 기능을 갖춘 TDK의 센서는 피트니스, 스마트워치 및 휴대용 장치 시장을 대상으로 판매됩니다.