Melexis Triphibian™ revolutioniert den Markt für MEMS-Drucksensoren

Die Grundlage des MLX90830 bildet die spezielle Triphibian-Technik von Melexis, die es dem MEMS-Sensor (Micro Electro-Mechanical System) ermöglicht, genaue Messungen von deutlich über 5 bar zu ermöglichen – auch bei Kontakt mit Flüssigkeit. Diese neue Kombination aus Hochdruckmessung und Kompatibilität mit Gas und Flüssigkeit wird durch den speziellen Aufbau des MLX90830 erzielt. Der Sensormechanismus enthält einen aufgehängten Ausleger in einem SO16-Gehäuse, an dessen Spitze sich die Membran befindet.

Die freitragende Konstruktion des Sensors bietet eine maximale Druckfestigkeit bis zu 2000 bar/ms (Spitze) und einen statischen Berstdruck von bis zu 210 bar. Die zwei verfügbaren kalibrierten Bereiche (10 oder 35 bar) sind jeweils auf die Anforderungen eines bestimmten EV-Wärmemanagementsystems zugeschnitten, einschließlich Nieder-/Hochdruck-Kühlkreisläufe. Das Design des MLX90830 ist von Natur aus robuster als rückseitig freiliegende Lösungen, bei denen immer noch ein Druckunterschied zwischen der Seite des Glassockels und der Seite des Drahtbondings besteht. Das Prinzip des Druckausgleichs gilt auch für gefrorene Medien, so dass der MLX90830 auch unter solchen Bedingungen überleben kann – eine absolute Neuheit im Markt für MEMS-Drucksensoren.

Im Vergleich zu bestehenden nicht-MEMS-basierten Designs bietet der MLX90830 eine höhere Genauigkeit und ein robustes Design, das dazu beiträgt, die Effizienz der Wärmemanagementsysteme des Fahrzeugs zu optimieren und eine größere Reichweite zu ermöglichen. Darüber hinaus verringert das kompakte integrierte Gehäuse das Sensorvolumen im Vergleich zu eigenständigen Sensormodulen.

Der MLX90830 umfasst eine Sensorausleseschaltung, digitale Hardware, Spannungsregler und analoge Ausgangstreiber. In die Membran integrierte piezoresistive Elemente bilden eine Wheatstone-Brücke, um ein Ausgangssignal zu erzeugen. Dieses Signal wird verstärkt und in ein digitales Format umgewandelt, so dass die digitale 16-Bit-Signalverarbeitung (DSP) eine Temperaturkompensation vornehmen kann, bevor das Ergebnis als Analogausgang bereitgestellt wird.

Der Sensor ist mit fortschrittlichen Schutzmechanismen gegen Überspannung (>+40 V) als auch gegen Sperrspannung (<-40 V) ausgestattet. Dadurch eignet er sich auch für LKW-Anwendungen. Der MLX90830 wurde als Safety Element out of Context (SEooC) gemäß ISO 26262 entwickelt und ermöglicht eine Systemintegration bis ASIL B, so dass er die neuesten Sicherheitsanforderungen für Elektrofahrzeuge erfüllt.

Karel Claesen, Product Manager Pressure Sensors bei Melexis, dazu: „Der Zugang zu kleinen, genauen, werkskalibrierten MEMS-Drucksensoren, die auf der Triphibian-Technik basieren, ermöglicht die Zentralisierung von Wärmemanagementsystemen in Elektrofahrzeugen. Dies verringert die Baugröße und erhöht die Zuverlässigkeit des Systems. Der MLX90830 kann von Kunden problemlos als eigenständiges Modul oder in das System integriert werden.“

Laurent Otte, Senior Product Line Manager bei Melexis, fügt hinzu: „Mit Triphibian können MEMS-Sensoren die zu messenden Druckstufen erhöhen und gleichzeitig die Art der Medien, denen sie ausgesetzt sind, erweitern. Die Bestimmung des Drucks flüssiger Medien ermöglicht Anwendungen in der Automobilindustrie und darüber hinaus, die bisher von der MEMS-Technik nicht abgedeckt wurden.“

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