Analoge MEMS-Drucksensoren

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Die Drucksensoren der Serien AG3 und AP3 von Fujikura (Vertrieb: Pewatron) wurden ursprünglich für die Blutdruckmessung entwickelt. Nun hat sich gezeigt: Der Sensor mit dem extrem rauscharmen analogen Ausgangssignal bringt auch in anderen Anwendungen Vorteile, zum Beispiel in Medizintechnik-Applikationen wie Dialyse oder Thrombosen-Behandlung.



Nicht immer ist die Digitalisierung besser. Manche altbewährten Konzepte bieten entscheidende Vorteile. Bei der AG3/AP3-Serie heisst das: "voll analoge Signalkonditionierung": Der ASIC von Fujikura verzichtet ganz auf die AD-/DA-Wandlung und somit auf eine digitale Signalverarbeitung. Nicht nur der ganze Signalpfad ist rein analog, sondern auch die Temperatur- und Kennlinienkorrektur. Durch den Einsatz neuester Analogtechnik wird laut Anbieter eine herausragende Signalqualität erreicht. Im Gegensatz zum digital verarbeiteten Drucksignal sind am Ausgang keine Stufen zu sehen – die volle Auflösung kann weiterverarbeitet werden.

 

AG3/AP3-Serie in Kombination mit einer externen AD-Wandlung bietet in vielen Applikationen Vorteile. Das rauscharme, stufenlose Analogsignal bietet die Grundlage für eine hohe Auflösung der Ausgangsspannung (bis zu 16 Bit); es kann aber auch sehr schnell abgetastet werden (bis zu 120 µs). Natürlich ist die resultierende Performance auch vom verwendeten AD-Wandler abhängig. Mit diesem Aufbau – Drucksensor mit verstärktem Analog-Ausgang und externer AD-Wandlung – bestimmt der Anwender die Kosten der Gesamtlösung massgeblich mit (Güte der AD-Wandlung) bzw. kann diese nach seinen Anforderungen dimensionieren und optimieren.

 

Einige Anwender benötigen zudem eine echte synchrone Abtastung mehrerer (bis zu fünf) Drucksensoren, was laut Pewatron mit den markttypischen digitalen Drucksensoren nicht exakt durchführbar ist. Zwar lässt sich theoretisch ein quasisynchrones Auslesen über mehrere I2C/SPI-Busse realisieren, jedoch nicht exakt; echte äquidistante und synchrone Abtastwerte sind nicht möglich. Dafür müssten die verschiedenen Clocks der digitalen Drucksensoren bzw. ihrer digitalen Blöcke miteinander synchronisiert werden, was bei den genannten Sensoren nicht machbar ist – im Unterschied zum voll analogen Konzept mit der nachfolgenden AD-Wandlung, die der Anwender definiert und so nach seinen Anforderungen konzipieren kann.

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