Les capteurs sont devenus un pilier de la technologie moderne, embarqués dans presque chaque appareil et présents parmi tous les secteurs. Contrairement aux capteurs analogues classiques qui étaient souvent volumineux et gourmands en énergie, les capteurs numériques modernes, désormais omniprésents au sein des appareils, sont des composants extrêmement compacts et efficaces, disposant généralement d’une faible puissance. Explorons les capteurs à faible et très faible puissance les plus convoités du marché et examinons leurs applications les plus communes.
Capteurs de courant à faible puissance
La mesure du courant peut être un outil précieux pour déterminer la santé générale d’un circuit de plus faible puissance et la consommation d’énergie globale d’un système. La mesure peut également aider à limiter la consommation d’énergie d’un appareil à faible puissance. Dans des applications requérant une très faible consommation d’énergie, l’utilisation d’un capteur de courant à faible puissance peut s’avérer essentiel. Il existe plusieurs méthodes pour mesurer le courant, en fonction de l’application, de la tension et des types de courants.
Pour les applications à très faible consommation d’énergie, telles que les appareils IoT à distance alimentés par batterie, nous recommandons d’appliquer les méthodes de mesure de courant low side (sur le pôle négatif). Cette application utilise souvent des amplificateurs de mesure du courant spécifiques -- par exemple, l’amplificateur INA199 de TI. Cet amplificateur à usage spécifique a été spécialement conçu pour des applications de mesure du courant, car il offre une haute précision par rapport aux amplificateurs opérationnels de capacités similaires. Si vous voulez en savoir plus sur la mesure du courant low side, consultez notre article intitulé Qu’est-ce que la mesure du courant low side ?
Capteurs radars à faible puissance
Le radar a fortement évolué depuis sa première apparition sur le marché dans les années 30. En effet, de nombreuses avancées ont eu lieu au cours des 10 dernières années. Grâce à leur intégration croissante aux microcontrôleurs et à leur spécialisation dans les applications radar, les modules radars sont devenus de plus en plus précis et économes en énergie. Le BGT24LTR11 d’Infineon est un parfait exemple de capteur radar à faible puissance. Ce capteur fonctionne à l’aide de la technologie radar 24 GHz. Actuellement, c’est le plus petit MMIC 24 GHz disponible sur le marché. Les capteurs radars à faible puissance de ce type sont suffisamment efficaces pour fonctionner dans diverses applications, telles que la détection de la direction du mouvement, l’estimation de la vitesse et la mesure de la distance entre les objets, le tout grâce à l’effet doppler. Pour plus de détails spécifiques sur ce produit d‘Infineon, ou la carte de développement de la même série DEMO SENSE2GOL, n’hésitez pas à consulter l’article Des capteurs intelligents qui exploitent la technologie radar de 24 GHz.
Capteurs à effet Hall à faible puissance
Les capteurs à effet Hall sont un fantastique outil pour les ingénieurs en génie électrique. Ils peuvent être utilisés dans une variété d’applications, telles que les circuits de contrôle ou les circuits de commutation lorsque les interrupteurs mécaniques sont proscrits en raison des conditions environnementales. Étant donné que les capteurs à effet Hall détectent des champs magnétiques, ils sont souvent blindés et donc protégés des facteurs environnementaux nocifs, contrairement aux interrupteurs mécaniques. Malheureusement, les capteurs à effet Hall consomment beaucoup d’énergie, ce qui les rend parfois incompatibles avec des applications à très faible puissance. Certains capteurs à effet Hall sont toutefois l’exception qui confirme la règle, en parvenant à fonctionner à une très faible puissance.
Les capteurs à effet Hall de la série DRV de TI, par exemple, proposent tous une très faible consommation d’énergie. Cette série développe également un vaste ensemble de capteurs magnétiques : bipolaires, à verrouillage bipolaire, omnipolaires, ratiométriques et unipolaires. La série DRV convient parfaitement aux secteurs industriel et automobile, car elle fournit des capteurs extrêmement durables au sein des applications IoT. Ces capteurs se targuent même d’offrir une vaste plage de sensibilité de libération minimale du capteur magnétique, de -180 G à 300 G. Pour de plus amples informations sur les capteurs à effet Hall dans diverses applications industrielles et automobiles, n’hésitez pas à consulter cet article.
Capteurs de température à faible puissance
Les capteurs de température sont devenus un composant incontournable de tous les appareils électriques, ou presque, sur les marchés des appareils IoT, mais aussi dans l’industrie, l’automobile, l’agriculture, et la domotique. La versatilité et la fiabilité des capteurs de température modernes dépassent largement les capacités des capteurs analogues classiques. Ils offrent également une haute précision. Cependant, dans de nombreuses applications, telles que les appareils IoT d’agriculture intelligente, la consommation d’énergie et la fiabilité du capteur de température sont primordiales pour garantir la bonne fonctionnalité du produit, et son efficacité, tout au long de sa durée de vie. STMicroelectronics offre un capteur de température à très faible puissance grâce à la série STLM20. Cette série fournit une tension de fonctionnement de 2,4 à 5,5 V, avec une tension d’alimentation maximale de 4,8 et 8,0 uA. Elle offre une précision de mesure de la température à +/- 0,5 °C près. Les capteurs de température à faible puissance conviennent parfaitement aux smartphones, aux appareils IoT portables et même aux appareils de surveillance RF.
BONUS : Capteurs magnétiques et de température combinés
Si vous recherchez un capteur magnétique (à effet Hall) et un capteur de température à très faible puissance, optez pour le capteur magnétique 3D TVL493D d’Infineon. Notre article Capteur magnétique 3D à ultra faible puissance vous présente les capacités de ce capteur, ainsi que les applications dans lesquelles il permet de réduire le nombre de composants tout en limitant la consommation d’énergie du système.
Capteurs infrarouges à faible puissance
Les capteurs infrarouges à faible puissance sont le plus souvent utilisés avec des systèmes de détection. Malheureusement, la plupart des capteurs infrarouges exigent d’utiliser un émetteur et un récepteur, ce qui peut drastiquement affecter la consommation d’énergie d’un capteur. Bien que ce critère puisse compliquer la détection à longue portée des capteurs infrarouges à faible puissance, ces derniers excellent dans la détection à courte portée, jusqu’à 50 cm. Le Si1102 de Silicon Labs, par exemple, est un capteur infrarouge à impulsion unique de hautes performances qui consomme très peu d’énergie. Le Si1102 est extrêmement versatile. Il peut être utilisé dans tous types d’applications présentant une tension de 2 à 5,5 V, en consommant moins de 10 uA d’énergie.
Conclusion : une gamme variée de capteurs à faible puissance
À mesure que les appareils IoT électroniques à distance alimentés par batterie poursuivent leur avancée dans presque tous les secteurs, les capteurs à faible puissance gagnent en popularité. Leur adoption croissante a engendré une impressionnante vague d’innovations pour diverses gammes de capteurs, ce qui a permis d’optimiser leur consommation d’énergie, leur précision, et leur rentabilité. Pour de plus amples informations sur toutes nos gammes de capteurs, réalisez vos achats sur Arrow.com.
