25 Jahre monolithische Beschleunigungssensoren ADXL50 von Analog Devices

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Analog Devices

Nur wenige externe Komponenten waren nötig

Durch die Integration der Elektronik auf dem Die kam der ADXL50 mit äußerst wenigen externen Bauteilen aus: Drei Kondensatoren und eine geregelte 5 V Stromversorgung reichten aus, um Beschleunigungen von ±50 g zu messen.

Für die Produktion des Sensors griff Analog Devices auf seine Standard BiCMOS-Fertigung mit Strukturen von 1 bis 2 µm zurück, um nicht in einen speziellen Prozess investieren zu müssen. Zur Zeit der Entwicklung war es nämlich alles andere als klar, ob sich Airbags in Kraftfahrzeugen überhaupt durchsetzen würden. Diese Unsicherheit wurde erst 1997 mit dem in den USA gesetzlich vorgeschriebenen Einbau beseitigt.

Die Entwicklung musste auf die Mechanik Rücksicht nehmen

Die Realisierung bereitete den Ingenieuren bei ADI einiges Kopfzerbrechen, betrat man doch mit diesem Mikrosystem Neuland für Chip-Designer. Ein Projektmitarbeiter bei Analog Devices beschrieb dies so: „Mit dem ADXL50 fanden wir uns auf einmal inmitten einer mechanischen, uns unbekannten Welt wieder. Und, wir haben dabei mehr gelernt, als wir ursprünglich dachten, überhaupt wissen zu müssen.“ Denn, es ging nicht mehr nur um elektrische Parameter, sondern beispielsweise auch um mechanisches Schwingungsverhalten.

Für die Anwender war der Einsatz ebenfalls ungewohnt. Damals waren es viele Hersteller gewohnt, Leiterplatten bei der Montage zu biegen und sie dann in Position schnappen zu lassen. Dabei wirken aber Beschleunigungen von bis zu 10 000 g auf die Bauteile. Zuviel für den ADXL50, der im stromlosen Zustand nur bis 2 000 g spezifiziert war.

Der ADXL50 fand seinen Weg in zahlreiche Applikationen

Neben einer Nutzung im Automobilbereich finden die zahlreichen Nachfolge-Bauelemente des ADXL50 ihren Weg in eine Vielzahl weiterer Applikationen. Beispiele dafür sind Anwendungen in der Industrie für die Geräteüberwachung und die Detektion von Vibrationen, im Endverbrauchermarkt für Fitnessmonitore und Smartphones sowie in Baugruppen für das Internet der Dinge (IoT). Ebenso fanden der ADXL50 und seine Nachfolger Eingang in eher ungewöhnlichen Anwendungen, so als Tonabnehmer für Musikinstrumente oder aber als Sensor im Helm eines Rugby-Spielers zur Erkennung von (zu) harten Stößen.

Und auch in Zukunft werden sich Ingenieure und Entwickler bei Analog Devices und seinen Kunden neue Anwendungsmöglichkeiten für diese Bauelemente einfallen lassen.

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