Die Magnetsensoren von Silicon Labs modernisieren den Hall-Effekt-Schalter und die Positionserfassung für das IoT-Zeitalter

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Si72xx Hall-Effekt-Sensoren verbessern die Energieeffizienz, Empfindlichkeit, Benutzerfreundlichkeit und den Manipulationsschutz für Industrie-, Verbraucher- und Fahrzeugdesigns


Silicon Labs (NASDAQ: SLAB) bringt Hall-Effekt-Sensorik in das 21. Jahrhundert mit einem Magnetsensor-Portfolio, das branchenführende Energieeffizienz, Best-in-Class-Empfindlichkeit, flexible I2C-Konfiguration und integrierte Manipulationserkennung und Temperaturmessung bietet. Das neue Si72xx-Portfolio von Silicon Labs umfasst die fortschrittlichsten, funktionsreichsten Magnetsensoren, die heute verfügbar sind, und übertrifft Reed-Schalter und traditionelle Hall-Effekt-Geräte in einer breiten Palette von Open / Close- und Positionserkennungsanwendungen. Die Si72xx-Magnetsensoren bieten eine solide Zuverlässigkeit für Weißwaren, Durchflussmesser, kabellose Elektrowerkzeuge, Rad- und Wählschalter für Unterhaltungselektronik, industrielle Alarme, Motorsteuerungen und Tür- / Fenster-Sicherheitsanwendungen. Die Sensoren sind AEC-Q100-qualifiziert für Automotive-Anwendungen und für raue Industrieumgebungen ausgelegt.
Die Si72xx-Sensoren von Silicon Labs lösen mehrere Kompromisse bei der Auswahl der richtigen Magnetsensorlösung für strom- und kostensensitive Anwendungen. Reed-Schalter verbrauchen sehr wenig Strom, sind jedoch voluminös und unzuverlässig. Während Hall-Effekt-Sensoren Solid-State-Zuverlässigkeit bieten, sind sie leistungshungriger. Herkömmliche Hall-Effekt-Designs bleiben ebenfalls in der Vergangenheit stecken und bieten nur einige der programmierbaren Funktionen und erweiterten Funktionen anderer moderner Sensortypen, die in IoT-Anwendungen verwendet werden. Die Si72xx-Sensoren erfüllen diese Anforderungen, indem sie die Leistungseffizienz von Reed-Schaltern mit der Zuverlässigkeit von Hall-Effekt-Sensoren in Einklang bringen und gleichzeitig erweiterte Funktionen, höhere Empfindlichkeit und außergewöhnliche Konfigurierbarkeit hinzufügen.
Ultra-Low-Power: Entwickler können batteriebetriebenen Systemen endlich zuverlässige Hall-Effekt-Sensoren hinzufügen, ohne die Batterielebensdauer des Systems zu beeinträchtigen. Mit einem Betrieb unter 100 nA (Ruhestrom) und weniger als 400 nA bei einer Abtastrate von 5 Hz können Si72xx-Sensoren die Batterielebensdauer für mehrere Jahre und Jahrzehnte verlängern, selbst wenn sie mit sehr kleinen Batterien betrieben werden.
Hohe Empfindlichkeit: Die herausragende Empfindlichkeit der Si72xx-Sensoren (1, 1 mT Bop) ermöglicht es Entwicklern, die Größe der Magnetik in ihren Designs um 50 bis 80 Prozent zu reduzieren oder den Erfassungsbereich um 2x oder mehr zu erweitern.
Konfigurierbarkeit: Si72xx-Sensoren können über eine I2C-Schnittstelle einfach konfiguriert, gemessen und gesteuert werden, was zu mehr Flexibilität beim Design und im Endprodukt führt. Die Verwendung einer I2C-Schnittstelle reduziert den Strom für Positionserkennungsanwendungen drastisch, da der Sensor nach Bedarf statt kontinuierlich abgefragt werden kann.
Erweiterte Funktionen: Die Si72xx-Sensoren verfügen über viele nützliche integrierte Funktionen, z. B. eine Sabotagefunktion, mit der Systeme versucht werden, Sicherheitsmaßnahmen zu umgehen. Die meisten Reed-Schalter- und Hall-Effekt-Sensor-basierten Sicherheitssysteme können durch ein starkes externes Magnetfeld besiegt werden. Die Manipulationserkennungstechnologie der Si72xx Sensoren erkennt anomale Magnetfelder, und ein eingebauter Selbsttestmodus kann verwendet werden, um die fortgesetzte akkurate Operation des Sensors im Feld zu verifizieren. Die Si72xx-Sensoren verfügen außerdem über einen präzisen Temperatursensor mit einer Genauigkeit von ± 1 ° C. Dadurch entfällt die Notwendigkeit einer diskreten Temperaturerfassung, die Systemgröße und -kosten werden reduziert und die Funktionalität erhöht.
Das Si72xx-Sensorportfolio umfasst drei Familien:

  • Die Si720x-Familie unterstützt digitale Ausgangsschalter und Latch-Funktionen in einer Vielzahl von Abtastraten und Empfindlichkeiten. Diese Sensoren sind ideal für Anwendungen, die ein periodisches Ein-Aus-Signal bei der Änderung eines Magnetfeldes erfordern.
  • Die Si721x-Familie umfasst lineare Ausgangsgeräte für Positionserfassungsanwendungen, die Signale erzeugen, die direkt proportional zur Stärke des Magnetfelds sind. Diese Sensoren unterstützen verschiedene Verstärkungen und Ausgangstypen, einschließlich Analog-, Pulsbreitenmodulation (PWM) und das SENT-Protokoll für die Automobilkommunikation.
  • Die Familie der I2C-konfigurierbaren Sensoren der Si7210-Familie unterstützt alle Funktionen und Fähigkeiten der anderen beiden Familien und bietet gleichzeitig eine unübertroffene Designflexibilität und Programmierbarkeit.

"Nichts auf dem Markt für Hall-Effekt-Sensoren kann heute der Kombination aus extrem niedrigem Stromverbrauch, hoher Empfindlichkeit, Flexibilität, Konfigurierbarkeit und Funktionen des Si72xx-Portfolios entsprechen", sagte Tom Pannell, Senior Marketing Director für IoT-Produkte bei Silicon Labs. "Das umfassende Portfolio von Silicon Labs ermöglicht es Entwicklern, den richtigen Magnetsensortyp für ihre Anwendungsbedürfnisse auszuwählen und damit eine breite Palette hochentwickelter Positionserfassungsprodukte zu entwerfen, zu testen und einzusetzen - besser, schneller, billiger und mit längerer Batterielebensdauer."
Preise und Verfügbarkeit
Produktionsmengen und Muster der Hall-Effekt-Magnetsensoren Si72xx sind heute in Industrie-Standard 3- und 5-poligen SOT-23-Gehäusen verfügbar. Die Preisberechnung des Si72xx-Sensors in Mengen ab 10.000 Stück beginnt bei $ 0, 45 (USD). Das Rad-Demo-Kit Si72xx-WD-KIT ist ab sofort verfügbar und kostet 149 US-Dollar (USD MSRP). Der Bausatz zeigt den geringen Stromverbrauch, die Empfindlichkeit und die Genauigkeit der Si72xx-Sensoren und enthält ein vorprogrammiertes EFM32 Happy Gecko SDK, eine Demo-Erweiterungsplatine und sechs briefmarkengroße Boards zur Bewertung der verschiedenen Si72xx-Sensortypen.