Sensorik Beschleunigung, Bewegung, Luftdruck und Partikelkonzentration

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Vom programmierbaren Sensor aus Gyroskop und Beschleunigungsmesser als Fitnesstracker bis zum Partikelsensor für eine gesunde Raumluft. Bosch Sensortec stellt vier unterschiedliche Sensoren vor.

Bosch präsentiert vier verschiedene Sensortypen. Die Familie BHI360 und BHI380 sind programmierbare Sensoren, die ein Gyroskop mit einem Beschleunigungssensor kombinieren. Diese eignen sich beispielsweise für den Einsatz in Fitnesstrackern.
Bosch präsentiert vier verschiedene Sensortypen. Die Familie BHI360 und BHI380 sind programmierbare Sensoren, die ein Gyroskop mit einem Beschleunigungssensor kombinieren. Diese eignen sich beispielsweise für den Einsatz in Fitnesstrackern.
(Bild: Bosch Sensortec)

Bosch Sensortec hat vier neue Sensoren vorgestellt. Der Funktionsumfang reicht von Beschleunigungssensor, über Bewegungssensor, Barometer sowie einem Partikelsensor. Wir haben uns die Komponenten genauer angeschaut.

Die beiden Sensor-Familien BHI360 und BHI380 sind programmierbare IMU-basierte Sensorsysteme. BHI360 kombiniert ein Gyroskop mit einem Beschleunigungsmesser und ist vollständig konfigurierbar. Dank einer integrierten Sensorfusionsbibliothek ist 3D-Audio mit Head Tracking möglich und neben personalisierten Hörerlebnissen erkennt das Sensorsystem einfache Gesten.

Die Variante BHI380 basiert auf der gleichen Architektur, enthält aber zusätzlich eine selbstlernende KI-Software.
Die Variante BHI380 basiert auf der gleichen Architektur, enthält aber zusätzlich eine selbstlernende KI-Software.
(Bild: Bosch Sensortec)

Die Variante BHI380 basiert auf der gleichen Architektur, enthält zusätzlich eine selbstlernende KI-Software. Es unterstützt Anwender bei Training, Tracking und personalisierten Workouts. Die Schwimm-Tracking-Software analysiert den Schwimmstil und unterstützt Anwender, ihre Leistung im Wasser zu verbessern. Fällt das GPS-Signal für einige Minuten aus, hilft der integrierte PDR-Algorithmus (Pedestrian Dead Reckoning), das Ziel trotzdem zu erreichen.

Damit eignet sich BHI380 für Hearables und Wearables, mit typischen Anwendungen wie Fußgängernavigation, 3D-Audio, personalisiertes Fitness-Tracking und der Mensch-Maschine-Interaktion. Der Sensor befindet sich in einem 20-poligen LGA-Gehäuse und misst 2,5 mm x 3 mm x 0,95 mm.

Magnetometer für verbesserte Positionsbestimmung

Das Magnetometer BMM350 unterstützt eine Vielzahl von Anwendungen wie die Erkennung der Kopfhaltung für 3D-Audio.
Das Magnetometer BMM350 unterstützt eine Vielzahl von Anwendungen wie die Erkennung der Kopfhaltung für 3D-Audio.
(Bild: Bosch Sensortec)

Das Thema Bewegung wird mit dem Bewegungssensor BMM350 aufgegriffen: Mit dem Magnetometer sind verschiedene Anwendungen möglich. Der Sensor erkennt die Kopfhaltung für 3D-Audio und senkt die Pixellatenz in AR/VR. Der BMM350 basiert auf der TMR-Technologie (Tunnel Magnetoresistance) und verfügt über eine Funktion zur Wiederherstellung von Magnetfeldausschlägen. Damit ist der Sensor robust gegenüber externen Magnetfeldern.

Bei der Navigation in Innenräumen verbessert der Sensor die Positionsgenauigkeit. Außerdem ermöglicht er die Positions- und Geschwindigkeitserkennung bei E-Bikes und anderen Fahrzeugen oder industriellen Anwendungen. Der durchschnittliche Stromverbrauch des BMM350 beträgt 200 μA bei einer Datenrate von 100 Hz.

Das Rauschen auf der x/y-Achse ist dreimal geringer und die Messempfindlichkeit viermal genauer als beim BMM150. Verbaut ist der Sensor in einem WLCSP-Gehäuse mit 1,28 mm x 1,28 mm x 0,5 mm.

Barometrischer Drucksensor

Der BMP585 ist ein barometrischer Drucksensor und lässt sich unter Wasser und in rauen Umgebungen einsetzen.
Der BMP585 ist ein barometrischer Drucksensor und lässt sich unter Wasser und in rauen Umgebungen einsetzen.
(Bild: Bosch Sensortec)

Bei Fitnesstrackern spielen barometrische Drucksensoren eine wichtige Rolle. Mit ihnen lässt sich exakt die Höhe bestimmen. Der BMP585 ist ein barometrischer Drucksensor und lässt sich unter Wasser und in rauen Umgebungen einsetzen. Dank seines geringen Energiebedarfs eignet sich der Sensor für Wearables.

Aber auch in der Industrie findet er Verwendung, da er unempfindlich gegenüber Wasser und Chemikalien ist und erkennt beispielsweise Flüssigkeitsstände. Der barometrische Sensor bietet eine relative Genauigkeit von ±0,06 hPa und eine typische absolute Genauigkeit von ±0,5 hPa. Sein typischer Temperaturkoeffizienten-Offset (TCO) beträgt ±0,5 Pa/K und sein RMS-Rauschen 0,08 Pa bei 1.000 hPa (typisch). Die Langzeitabweichung über zwölf Monate beträgt ±0,2 hPa.

Der BMP585 bietet eine digitale, serielle I²C-, I³C- und SPI-Schnittstelle. Der typische Stromverbrauch beträgt 1,3 μA bei einer Datenrate von 1 Hz.

PM2,5-Konzentration im freien Raum messen

Der BMV080 misst die Konzentration von PM2,5 direkt im freien Raum.
Der BMV080 misst die Konzentration von PM2,5 direkt im freien Raum.
(Bild: Bosch Sensortec)

Soll die Raumluft in geschlossenen Räumen überwacht werden, dann kommt der Partikelsensor BMV080 zum Einsatz. Der Sensor nutzt sein spezielles Design, das auf winzigen Lasern mit integrierten Fotodioden basiert. Es wendet ausgeklügelte Algorithmen an, um die PM2,5-Konzentration direkt im freien Raum zu messen, ohne dazu einen Lüfter zu benötigen. Das Sensorelement misst 4,2 mm x 3,5 mm x 3 mm.

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