Sensoren und Signalkonditionierung Neue Sensorlösungen für IoT-Anwendungen

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Neue Sensoren und Signal Conditioning ICs ergänzen das Angebot von Renesas auf dem Gebiet der MCUs und ermöglichen mit dem Quick-Connect-System das schnelle und einfache Design von IoT-Plattformen.

Laut einer aktuellen Studie von Zion Market Research wird der globale Markt für IoT-Sensoren mit einer durchschnittlichen jährlichen Wachstumsrate (CAGR) von etwa 27,9 % wachsen und bis zum Jahr 2028 schätzungsweise 27,9 Milliarden US-Dollar erreichen. Renesas Electronics Corporation (Renesas) hat eine Reihe von neuen Lösungen vorgestellt, die auf diesen Markt zielen und auf schnellere Designzyklen, höhere Genauigkeit und geringere Gesamtkosten ausgelegt sind. Damit will der japanische Chiphersteller die Entwicklung sensorbasierter IoT-Anwendungen vereinfachen, so dass Produkt- und Systemhersteller Entwicklungszyklen verkürzen können.

Neben der neuen HS4XXX-Sensor-Familie für relative Feuchtigkeit und Temperatur hat Renesas den Sensor Signal Conditioning (SSC) IC ZSSC3281 für die hochgenaue Signalverstärkung, Digitalisierung und sensorspezifische Korrektur von Sensorsignalen entwickelt. Diese neuen Produkte ergänzen sowohl das umfangreiche Sensor- und SSC- als auch das MCU-Portfolio sowie die Embedded-AI-Lösungen von Renesas.

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Das „Quick-Connect“-System verfolgt ebenfalls den Gedanken, den Entwicklungsprozess von IoT-Systemen zu verkürzen. Es besteht aus standardisierten Boards und Schnittstellen, die es Entwicklern ermöglichen, eine breite Palette von Sensoren schnell und einfach an MCU/MPU-Entwicklungsboards anzuschließen. Das neue System bietet außerdem grundlegende Software-Bausteine, die zwischen verschiedenen Boards portierbar sind – das reduziert die Anforderungen an die Codierung laut Renesas erheblich. Anstatt Hunderte von Zeilen Treibercode zu schreiben und zu testen, müssen Entwickler jetzt nur noch ihren Sensor grafisch auswählen und wenige Zeilen Code schreiben. Der gesamte Integrations- und Konfigurationsaufwand erfolgt im Hintergrund und verkürzt die Zeit bis zur Bereitstellung einer einsatzbereiten Lösung.

„Winning Combinations“: Diese Bauteile arbeiten gut zusammen

Renesas bietet auch zahlreiche Winning Combinations an, die Sensoren mit mehreren anderen ICs kombinieren, um den Kunden eine erweiterte Entwicklungsplattform zu bieten, die die Designrisiken minimiert und die Entwicklungszeit reduziert.

„Sensorlösungen sind ein entscheidendes Element in IoT-Systemen. Sie bringen zahlreiche Design-Herausforderungen während der Systemintegration mit sich, die die Entwicklung verlangsamen und die Gesamtleistung des Systems beeinträchtigen können“, erklärt DK Singh, Senior Director des Systems & Solutions Teams bei Renesas. „Die Kombination aus unserer Sensortechnologie, unserer Expertise im Bereich Signalverarbeitung und unserem Engagement für Systemlösungen ermöglicht es uns, unseren Kunden eine Design-Plattform anzubieten, die von keinem anderen Wettbewerber angeboten wird.“

Mit mehr als 20 Jahren Erfahrung verfüge Renesas über ein tiefgreifendes und breit gefächertes Know-how auf dem Sensormarkt. Das Portfolio des Herstellers umfasst neben mehreren Generationen an Sensor Signal Conditioner auch komplette Sensoren wie Biosensoren, Gassensoren, Feuchtigkeits- und Temperatursensoren, Licht- und Näherungssensoren, Durchflusssensoren und Positionssensoren.

HS4XXX-Sensoren für relative Feuchtigkeit und Temperatur

Die neue Sensorfamilie HS4XXX für relative Feuchtigkeit und Temperatur kommt in einem kompakten Gehäuse und punktet laut Renesas durch hohe Genauigkeit, schnelle Messreaktionszeit und sehr geringe Leistungsaufnahme. Damit würden sie sich für eine Vielzahl von Anwendungen, von tragbaren Geräten bis hin zu Produkten für raue Betriebsbedingungen eignen.

Zu den Hauptmerkmalen der HS4XXX-Sensoren zählen nach Herstellerangaben eine sehr niedrige Leistungsaufnahme von 0,3 µA im Durchschnitt für 8-Bit-Auflösung bei einer 3,3 V Versorgungsspannung, ein extrem niedriger Ruhestrom von nur 0,010 µA,ein kompaktes 2,5 mm × 2,5 mm × 0,9 mm DFN-Gehäuse (8-LGA), eine hochpräzise Messung der relativen Feuchtigkeit von ± 1,5 % sowie eine Geneuigkeit des Temperatursensors von typisch ±0,2 °C.

Sensor Signal Conditioning IC ZSSC3281

Der neue ZSSC3281 ermöglicht laut Renesas eine hochgenaue Signalverstärkung, Digitalisierung und sensorspezifische Korrektur von Sensorsignalen. Er enthält ein Zweikanal-Analog-Frontend sowie eine integrierte, Arm-basierte MCU mit ausreichend Rechenleistung für die Sensorsignalverarbeitung. Er zielt auf High-End-Anwendungen wie Industrie-, Medizin- und Consumer-Sensorik.

Zu den wichtigsten Merkmalen des ZSSC3281 Sensor Signal Conditioning IC zählen die nach Herstellerangaben höchste Leistung mit flexiblen analogen Frontend-Konfigurationen, ein Dual-Speed-Modus für höchste Genauigkeit kombiniert mit schnellster Aktualisierungsrate, zwei parallel laufende ADCs mit einer Auflösung von bis zu 24-Bit, der mögliche breite Einsatz für verschiedene Sensorelemente mit unterschiedlichen Eigenschaften, ein Mess-Scheduler für optimierte Leistung, erweiterte Interrupt- und Diagnosefunktionen, digitale Schnittstellen einschließlich I²C, SPI und OWI (One Wire Interface) sowie ein 4-20 mA Current-Loop-Ausgang und die OWI-Kommunikation über eine Stromschleife.

Sowohl die HS4XXX-Familie als auch der ZSSC3281 SSC sind ab sofort bei Renesas und autorisierten Distributionspartnern erhältlich.

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