Smartes Sensor-Frontend von ams Optimierung auf Geschwindigkeit, Auflösung oder Energieverbrauch

Das neue Sensor-Frontend PCap04 von ams bietet Abtastfrequenzen bis 50kHz und löst Kapazitäten mit bis zu 8 aF auf. Laut dem Hersteller bietet es außerdem eine Überraschung beim Stromverbrauch.

Ams präsentiert mit dem PCap04 ein neues, konfigurierbares Sensor- Frontend für die Kapazitätsmessung. Laut dem Hersteller soll es andere Firmen ermöglichen Strom, Geschwindigkeit und Auflösung ihren Anforderungen entsprechend abzustimmen.

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.

Im Sparmodus zieht der PCap04 4,0 µA, es soll aber auch ein Demo-Board geben, 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.

Den sechskanälige PCap04 empfiehlt ams für den Einsatz mit Sensorelementen, dessen Kapazitäten sich ändern wie Druck, Kraft, Position, Neigung, Feuchtigkeit, Gewicht und Füllstand.
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 Kompensation genutzt werden. Kunden können den Open-Source-Code von ams als auch seinen 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 ist ab sofort in Produktionsstückzahlen verfügbar.