Melexis ermöglicht den Einsatz von MEMS-Technik für die Druckmessung im mittleren Bereich

Kompakte, robuste, mikrobearbeitete Lösung mit präziser Sensorfunktion, integrierter Signalverarbeitung und Analog- oder SENT-Ausgang als Neuheit

Melexis, ein weltweiter Anbieter von Mikroelektronik, bringt mit dem Sensor-IC MLX90819 ein weiteres hoch differenziertes Produkt auf den Markt, das für die Druckmessung im mittleren Bereich (10 bis 50 bar) geeignet ist. Melexis wendet seine MEMS-Technik (Micro-Electro-Mechanical System) damit zum ersten Mal in einem Bereich an, der zuvor nicht vollständig durch vollintegrierte Sensorlösungen bedient wurde. Damit ergeben sich erhebliche Vorteile beim Systemdesign.

Der MLX90819 steht als „Bare Die“ zur Verfügung und wird mit 5 V betrieben. Der Sensor dient zur genauen Erfassung von Flüssigkeitsdruckpegeln in verschiedenen Automobil- und Industrieanwendungen. Dazu zählt die Überwachung von Motoröl, Getriebeöl, Motorkühlmittel, Lkw Druckluft -Bremsflüssigkeit, Kraftstoffleitungen, Kältemittel in Klimaanlagen etc. Der IC stellt dafür einen relativen Druckwert am Ausgang bereit, bietet 1 ms Reaktionszeit, eine Genauigkeit von ±2,5% über der Lebensdauer und ±0,2% Linearität über den gesamten Betriebsdruckbereich.

Durch eine fortschrittlichere Prozesstechnik kann der MLX90819 nun auch eine Mikrocontroller-basierte Architektur nutzen. Damit lassen sich wesentlich mehr Funktionen direkt in den Chip integrieren, vor allem Aufgaben wie die digitale Signalverarbeitung, Datenwandlung, Temperatur-Offset, Verstärkungskompensation und Filter. Ein 16-Bit-A/D-Wandler (ADC), ein 12-Bit-D/A-Wandler (DAC) und ein hochleistungsfähiger 16-Bit-Prozessor sind nun direkt in den Sensor-IC integriert. Die Kosten und die Komplexität diskreter MEMS-Lösungen, deren Platzbedarf, Abdichtung und Verschleiß, wie sie bei herkömmlichen nicht MEMS-basierten Lösungen auftreten, erübrigen sich somit. Der IC kann entweder ein Analogsignal bereitstellen oder bietet einen SENT-Ausgang (Single Edge Nibble Transmission) für Anwendungen, die einen Digitalausgang erfordern.

Der robuste Baustein eignet sich für industrielle und Automotive-Anwendungen und ist nach AEC-Q100 qualifiziert. Er arbeitet im Temperaturbereich von -40 bis 150 °C. Ein Automotive-Überspannungsschutzmechanismus ist integriert, um dauerhaft einen zuverlässigen Betrieb zu gewährleisten. Zahlreiche Diagnosefunktionen unterstützen die langfristige Funktionssicherheit. Dazu zählen ein Analogausgangs-Clamping-Pegel, die Erkennung von Leitungsbrüchen und verschiedene Diagnosemeldungen, die über das SENT-Protokoll mitgeteilt werden (z.B. interne Temperatur- oder Druckfehler, externe Überspannungs-/Unterspannungs-bedingungen etc.). Der MLX90819 wird im Die-on-Foil-Format ausgeliefert.

"Dieser neue Ansatz für die Druckmessung im mittleren Bereich ist für Ingenieure besonders interessant, da eine Sensortechnik zum Einsatz kommt, mit der sich die Test- und Montagezeit verringert, weniger Bauteile zum Einsatz kommen und Platz eingespart werden kann", erkläarte Laurent Otte, Product Line Manager für Drucksensoren bei Melexis. "Der hohe Integrationsgrad des MLX90819 vereinfacht den mechanischen Einbau des Sensors in Module, da nur eine Leiterplatte mit einer begrenzten Anzahl an Komponenten erforderlich ist. Damit lassen sich die Abmessungen des Moduls erheblich verringern, was zu weiteren Platzeinsparungen beiträgt."