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ScioSense, ein Hersteller von Umwelt- und Durchflusssensoren auf Halbleiterbasis, hat den ENS220, einen kompakten Sensor für Temperatur- und barometrische Druckmessungen mit äußerst niedrigem Energieverbrauch vorgestellt, der dazu hervorragende Geschwindigkeit, Auflösung und Genauigkeit bietet.

Mit seinem LGA-Gehäuse und Abmessungen von nur 2,0 x 2,0 mm eignet sich der ENS220 für den Einsatz in Wearables und mobilen Endgeräten, z.B. Smart Watches und Armbändern, GPS-Navigationssystemen und Geräten zur persönlichen Gesundheitsüberwachung.

Aus den relativen Druckmessungen des ENS220 abgeleitete Höhenmessungen haben eine hohe Genauigkeit von ±2,5 Pa für eine Abweichung von ±21 cm bei einer Höhendifferenz von 83 m. Der typische Rauschpegel beträgt 0,85 Pa eff bei der höchsten Abtastrate. Mit dieser Kombination können Höhenänderungen von nur 7 cm erkannt werden, womit der Sensor bei der Navigation und Lokalisierung in Innenräumen, der Aktivitätsverfolgung und der Sturzerkennung eingesetzt werden kann.

Diese Anwendungen profitieren von der hohen Geschwindigkeit des ENS220, dem geringen Rauschen sowie der hohen Auflösung und Genauigkeit. Die Messungen haben eine Auflösung von 1/64 Pa. Die Ausgangsdatenrate ist vom Anwender bis zu einem Maximum von 1 kHz konfigurierbar, wodurch die optimale Balance zwischen Verzögerung und Leistungsaufnahme gewählt werden kann. Die hohe Genauigkeit des ENS220 bei hoher Geschwindigkeit macht ihn besonders attraktiv in Anwendungen wie der Sturzerkennung, bei der eine schnelle Serie genauer Höhenmessungen in kleinen Schritten erforderlich ist.

Danke der geringen Leistungsaufnahme des ENS220 ist der Sensor optimal für den Einsatz in batteriebetriebenen Geräten geeignet. Der Betriebsstrom bei Nennversorgungsspannung von 1,8 V und einer Samplerate von 1 kHz liegt unter 80 µA und kann auf 0,8 µA (bei einer Messung pro Minute) bzw. 0,1 µA im Idle-Modus reduziert werden.

Der ENS220, der im Markt für barometrische Drucksensoren neue Standards setzt, ist das Ergebnis technischer Innovation. Während Drucksensoren der Mitbewerber aus einer MEMS-Sensormembran und einem getrennten CMOS ASIC zur Signalverarbeitung bestehen, integriert der ENS220 Sensormembrane und ASIC auf einem CMOS Chip.

Dieser monolithischen Aufbau ermöglicht es ScioSense eine Anpassung der Kapazität der Sensor-Membranen an die Auswerteschaltung, einschließlich dem 24-Bit-A/D-Wandler des Bauteils, durchzuführen und so Störspannungen zu minimieren.
Dies resultiert in folgenden Vorteilen für den Anwender:
• ein niedrigeres Rauschen
• höhere Empfindlichkeit
• geringere Abmessungen
• niedrigere Herstellungskosten

Der eingebaute Temperatursensor des ENS220 – mit einer Genauigkeit von ±0,2 K bei einer Auflösung von 8 mK – sorgt für eine zuverlässige Kompensation der Druckmessung in einem Messbereich von 300 hPa bis 1.200 hPa bei -40 °C bis 85 °C.

Dirk Enderlein, CEO von ScioSense, fasst dies wie folgt zusammen: „Damit ist der ENS220 eine bedeutend Innovation im Markt für Drucksensoren. Durch die Implementierung des gesamten Sensors in CMOS konnte ScioSense das Rauschen erheblich senken, die Genauigkeit des Sensors steigern und die Abtastrate im Vergleich zu herkömmlichen MEMS-Drucksensoren erhöhen. Das macht den ENS220 zum weltbesten Drucksensor für Anwendungen, die eine genaue Höhenmessung bei einer hohen Samplerate erfordern.“

Der ENS220 liefert seine Druck- und Temperaturmesswerte über digitale I2C- oder SPI-Schnittstellen. Das Bauteil hat ein LGA-Gehäuse mit 2,0 mm x 2,0 mm x 0,75 mm.

Muster des ENS220 werden ab dem ersten Quartal 2023 weltweit bei den autorisierten Distributoren verfügbar sein. Weitere Informationen finden Sie unter www.sciosense.com.