ams、最新のスマート容量検出フロントエンドPCap04にて、測定速度と分解能、電力消費の最適化を実現 Das neue, smarte Sensor-Frontend PCap04 von ams ermöglicht Optimierung auf Geschwindigkeit, Auflösung oder Energieverbrauch
ams（日本法人：amsジャパン株式会社、東京都港区、カントリーマネージャー 岩本桂一）は本日、設定が変更可能な容量検出フロントエンド「PCap04」を発表しました。本デバイスにより、センサメーカーはその設計の必要性に見合った、測定速度と分解能のバランスがとれるようになります。
PCap04は、測定速度に最適化すれば、最大で毎秒500,000回までのセンサ測定をキャプチャしてデジタル化することができます。精度に最適化し、もっと遅い速度でサンプリングすれば、測定分解能を8aFまで達成可能です。
本デバイスの設定機能により、測定速度と電力消費の優先比率を入れ替えることができるようになります。低電力モードでは、PCap04の消費電流はわずか4.0µAです。amsでは、外部電源を使わないデモボードを開発しました。スマートフォンなどのNFCリーダーで発生するRFフィールドからの環境発電によりPCap04を動作させることができます。
PCap04は、静電容量が変化するあらゆる検出素子での使用を想定しています。groundedモードでの6チャネルの静電容量測定機能およびfloatingモードでの3チャネルの測定機能は、圧力、力、位置、傾き、湿度、重量、水位などのパラメータを測定する検出素子での使用に最適です。
PCap04からは、測定した容量に一致するPWMまたはPDM数値として出力されます。またセンサ測定を処理するDSPが搭載されており、これらの数値をデジタル値に変換してI2CまたはSPIインターフェース経由で送信します。これにより、入力された容量値を最少1pFから最大100nFまで、幅広く取り扱うことができます。
PCap04には、grounded、floating、differentialおよびdifferential floatingセンサ接続などの多様な設定オプションが内蔵されています。DSPは、測定の線形化や変換などの機能を実行するためにユーザが作成したコードと同様に、amsのオープンソースコードを実行することもできます。amsでは評価キットおよび、設計技術者向けにPCap04上で実行するコードの開発、テスト、デバッグが簡単にできる使いやすいソフトウェア開発ツールも用意しています。
ams、マーケティングディレクター、ゲオルグ・イェーデルハウザーは次のようにコメントしています。「PCap04は、現在市場にあるような、固定された動作特性を持ったフロントセンサエンドに代わる、柔軟性に富んだ選択肢を提供するものです。独自のアドバンテージを提供することにより、センサメーカーがそれぞれのアプリケーションに合わせたセンサフロントエンド動作の微調整が可能になります」
PCap04は現在、量産中です。ベアダイの状態、あるいはQFN-24プラスチックパッケージにて提供しています。発注数量は1000ユニット単位で、価格につきましては、当社代理店までお問い合わせください。評価ボードのEVAL-PCAP04は、amsのICダイレクトオンラインストアからご利用いただけます。サンプル請求およびより詳しい技術情報については、こちらのサイトをご覧ください。PCap04.
Premstätten, Österreich (8. November 2017) -- ams (SIX: AMS), ein weltweit führender Anbieter von Hochleistungssensorlösungen, präsentiert mit dem PCap04 ein neues, konfigurierbares Sensor- Frontend für die Kapazitätsmessung. Dies gibt Sensorherstellern die Möglichkeit, Strom, Geschwindigkeit und Auflösung so abzustimmen, dass sie genau ihren Anforderungen entsprechen.
Bei einer Optimierung auf Geschwindigkeit kann der PCap04 bis zu 50.000 Messwerte pro Sekunde erfassen. Konfiguriert man den PCap04 auf Messgenauigkeit (mit einer geringeren Geschwindigkeit), erreicht er eine Messauflösung von 8 aF.
Die Konfigurierbarkeit des PCap04 erlaubt dem Sensorhersteller auch, die richtige Balance zwischen Messgeschwindigkeit und Energieverbrauch zu finden. Im Sparmodus zieht der PCap04 lediglich 4,0 µA. ams hat ein Demo-Board entwickelt, das ganz ohne externe Energiezufuhr auskommt. Der PCap04 arbeitet hier mit Energie, die er aus einem HF-Feld gewinnt, das von einem NFC-Leser wie etwa einem Smartphone erzeugt wird.
Der sechskanälige PCap04 ist für den Einsatz mit Sensorelementen gedacht, dessen Kapazitäten sich ändern und kann so Parameter wie Druck, Kraft, Position, Neigung, Feuchtigkeit, Gewicht, Füllstand oder viele andere physikalisch Größen messen und digitalisieren.
Der PCap04 verfügt über einen 32-Bit DSP. Dieser verarbeitet die Messwerte des Sensors und konvertiert sie in Digitalwerte, die dann über eine I²C oder SPI-Schnittstelle ausgegeben werden. Der Messbereich reicht von 1 pF bis 100 nF. Das Ergebnis kann auch als PWM- oder PDM-Signal ausgegeben werden.
Der PCap04 bietet verschiedene Konfigurationsoptionen. Er arbeitet mit massebezogenen oder potentialfreien, einzelnen oder differentiellen Sensoren. Der DSP kann für Funktionen wie etwa die Linearisierung von Messungen und Komepensation genutzt werden. Der Kunden kann den Open-Source-Code von ams als auch seienen proprietärem Code verwenden. ams liefert ein Evaluationskit und ein benutzerfreundliches Software-Entwicklungstool, die es dem Entwicklungsingenieur einfach machen, Code für den PCap04 zu entwickeln, zu testen und zu debuggen.
"Der PCap04 bietet Sensorherstellern eine flexible Alternative zu anderen marktgängigen Sensor-Frontends an. Diese arbeiten oft mit festen Betriebsparametern, der PCap04 ist universell konfigurierbar und bietet damit den Sensorherstellern den enormen Vorteil, das Verhalten des Sensor-Frontends fein einstellen zu können und so den Anforderungen der spezifischen Anwendung gerecht zu werden", sagte Jose Vinau, Marketing Director für Specialty Sensors bei ams.
Der PCap04 ist ab sofort in Produktionsstückzahlen verfügbar. Er ist als Die (1,59 mm x 1,46) oder im QFN-24-Kunststoffgehäuse erhältlich und kostet $2,95 in Tausenderstückzahlen.
Das Evaluationsboard (EVAL-PCAP04) ist im ams ICdirect-Online-Store erhältlich. Weitere technische Information erhalten Sie auf Pcap04. Dort können Sie auch Muster anfordern.