センサー は現代のテクノロジーの柱となり、ほぼすべてのデバイスに不可欠なものとなり、あらゆる分野に存在しています。従来のアナログ センサーは大型で電力を大量に消費するデバイスであることが多いのに対し、最新のデジタル センサーはデバイスに広く普及しており、小型で最も効率的なコンポーネントの1つであることが多く、通常は低電力です。市場で最も普及している低電力および超低電力センサーを調べ、それらの最も一般的な用途を調べてみましょう。
低電力電流センサー
電流検知は、低電力回路の全体的な健全性とシステムの全体的なエネルギー消費量を判断するための貴重なツールとなります。センシングは、低電力デバイスの電力消費を最小限に抑えるのにも役立ちます。超低消費電力を必要とするアプリケーションでは、消費電力が低い電流センサーの利用が不可欠になる場合があります。アプリケーション、電圧、測定される電流に応じて、電流検出にはいくつかの方法があります。
バッテリー駆動のリモートIoTデバイスなどの超低電力アプリケーションの場合、ローサイド電流検出方式を実装することをお勧めします。このアプリケーションでは、特別に設計された 電流検出アンプ -- 例えば、TIの インド 増幅器。これ 特殊用途アンプ 同様の機能を持つオペアンプと比較して誤差が極めて少ないため、電流検出アプリケーション向けに特別に設計されています。ローサイド電流センシングについてさらに詳しく知りたい場合は、当社の記事を参照してください。 ローサイド電流検出とは何ですか?
低電力レーダーセンサー
レーダーは1930年代に初めて導入されて以来、大きく進化してきました。実際、過去10年間だけでも大きく進化しました。マイクロコントローラの統合とレーダーアプリケーションの特化が進むにつれて、レーダーモジュールはますます正確かつ低消費電力になっています。低電力レーダーセンサーの素晴らしい例としては、インフィニオンの 型番。このセンサーは24Ghzレーダー技術を使用して動作します。これは現在市場で最も小さい24Ghz MMICです。このような低電力レーダー センサーは、ドップラー ベースの移動方向検出、速度推定、物体までの距離測定などのアプリケーションには十分です。このInfineon製品、またはその姉妹開発ボードである DEMO SENSE2GOL の詳細については、 24GHzレーダー テクノロジーを使用したインテリジェント センサー を必ずお読みください。
低電力ホール効果センサー
ホール効果センサー は電気技術者にとって素晴らしいツールであり、制御回路や、環境条件により機械式スイッチが使用できない場合のスイッチング回路など、さまざまな用途に使用できます。ホール効果センサーは磁場を検出するため、機械式スイッチとは異なり、有害な環境要因から保護することができます。残念ながら、ホール効果センサーは動作するためにエネルギーを必要とするため、超低消費電力が求められるアプリケーションには適さない場合があります。ただし、いくつかのホール効果センサーは、動作中に超低消費電力を実現できます。
たとえば、TIの DRVシリーズのホール効果センサーはすべて、超低消費電力を実現しています。このシリーズには、バイポーラ、バイポーララッチ、オムニポーラ、レシオメトリック、ユニポーラなど、さまざまな磁気タイプも揃っています。DRVシリーズは産業および自動車用途向けに最適化されており、IoTアプリケーションにおいて極めて耐久性の高いセンサーとなっています。これらのセンサーは、-180Gから300Gまでの範囲のさまざまなレベルの最小磁気センサー解放感度を誇ります。産業用および自動車用のホール効果センサーの詳細については、 こちらの記事を必ずお読みください。
低電力温度センサー
温度センサー は、IoT分野だけでなく、産業、自動車、農業、さらには住宅分野のほぼすべての電気機器に不可欠なコンポーネントになっています。最新の温度センサーの汎用性と信頼性は、従来のアナログ センサーの機能をはるかに超えています。それらはまた、非常に正確である場合もあります。しかし、リモート IoTスマート農業などの多くのアプリケーションでは、製品の有効性を維持しながら、製品が所定の時間動作し続けることを保証するために、温度センサーの消費電力と信頼性が最も重要です。STMicroelectronicsは、 STLM20シリーズを通じて超低電力温度センサーを提供しています。このシリーズは、2.4 ～ 5.5 Vの動作電圧を提供し、標準的な最大供給電圧は4.8および8.0 uAです。通常の温度精度は +/- 0.5 ℃ です。低電力温度センサーは、スマートフォン、ポータブルIoTデバイス、さらにはRF監視デバイスに最適です。
ボーナス：磁気と温度センサーの組み合わせ
磁気 (ホール効果) センサーと温度センサーの両方で超低消費電力を実現したい場合は、Infineonの3D磁気センサー TVL493D の利用を検討してください。さらに、弊社の記事 「超低消費電力の3D磁気センサー 」では、このセンサーの機能と、部品点数とシステムの電力消費を削減できるアプリケーションについて紹介しています。
低電力IRセンサー
低電力赤外線センサーは、近接検出システムで最もよく使用されます。残念ながら、ほとんどのIRセンサーではエミッターとレシーバーの両方を使用する必要があり、これがセンサーの電力消費に大きな影響を与える可能性があります。このため、低電力IRセンサーでは長距離近接検知を実現するのは困難ですが、最大50cmまでの短距離近接検知には優れています。たとえば、Silicon Labsの Si1102 は、超低消費電力を実現する高性能のシングルパルスIRセンサーです。Si1102は非常に汎用性が高く、2 ～ 5.5 Vが利用可能なあらゆるアプリケーションに実装でき、消費電流は10 uA未満です。
結論: 多様な低電力センサータイプ
リモート電子機器やバッテリー駆動のIoTデバイスがほぼすべての分野に浸透するにつれて、低エネルギー センサーの人気が高まっています。この人気の高まりにより、さまざまな種類のセンサーに大きな革新の波がもたらされ、電力消費、精度、コスト効率が最適化されました。あらゆる種類のセンサーに関する詳細については、 Arrow.com をご覧ください。
