芯镁信推出MEMS低功耗甲烷气体传感器:适用于低功耗物联网应用

19 8月 2016
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国内领先的MEMS器件设计公司苏州芯镁信电子科技有限公司(以下简称“芯镁信”)宣布推出MEMS甲烷气体传感器ICM201,该传感器响应速度快,在脉冲式供电下可实现低于10mw的功耗。

防患未“燃”,甲烷传感器筑牢燃气安全“最后一道防线”

天然气作为一种公认的清洁、高效、绿色能源,其主要成分为甲烷,这种清洁能源在化工、电力、城市燃气等工业和民用领域得到广泛应用。同时天然气也是一种可燃气体,在正常情况下,能够和空气一起燃烧放出大量的热量。正常的天然气燃烧过程是相对稳定、可控的,但如果在一个空气不流通的空间,天然气发生泄漏后就会出现聚集。当其浓度超过5%以后,一旦遇到明火或者电火花,天然气就会立刻发生不可控的剧烈燃烧,进而体积膨胀引发爆炸。

天然气本身是无色无味的,为了能使人察觉到天然气的泄漏,民用的天然气一般都添加了硫化氢或者含有巯基的臭味化学物质,如果天然气出现泄漏,我们会闻到类似臭鸡蛋的味道,这时候需要及时开窗通风关闭燃气阀门。在某些情况下,如果没有人员在气源旁边,如何保障安全用气,这时候只需要一颗甲烷传感器,它可以实时监测燃气的状态,发生泄漏第一时间告知用户,为我们的生命财产安全保驾护航。

创新工艺,打造高性能甲烷传感器传感器

目前市面上主流的商用半导体式气体从结构形态上可分为微珠式、管式、片式和 MEMS。其中微珠式、管式和片式半导体气体传感器发展较早,生产应用技术比较成熟,是目前的主要产品形态,随着自动化制造方式的提升,以片式传感器占比最高,前三种形态结构的半导体气体传感器体积较大,功耗较高,在应用过程中需要5V电源持续供电。

MEMS甲烷气体传感器ICM201采用公司自主研发的高温微热板为基板,具有优异的耐高温和耐热冲击特性,加热电流约20mA,功耗约为70mW,在脉冲式供电下可实现低于10mw的功耗,一块锂电池即可实现1年以上的甲烷泄漏检测,这为应用场景提供了更多的可能。

上图所示在标准试验条件下测出具有代表性的灵敏度特性曲线。纵坐标表示传感器电阻比 Rs/Ro,Rs与Ro的定义如下:Rs=传感器在各种浓度气体中的电阻值,Ro=传感器在5000ppm甲烷中的电阻值。

ICM201具有优异的抗酒特性,不同于市面上的同类产品,ICM201无需硬件隔离或软件上的算法,即可实现优异的低酒精敏感特性,特别适合厨房、餐饮的燃气泄露监测场景,其抗酒特性,也远远超出国标《GB 15322.2-2019 可燃气体探测器 第2部分:家用可燃气体探测器》中执行的标准。

芯镁信利于MEMS技术创新研发的基于ICM201甲烷传感器,具有功耗低、体积小、响应速度快等特点,其优异的冷启动特性,有利于开发者打造具有竞争性的低功耗产品。因为传感器的功耗主要取决于加热器的工作时间和电流。ICM201拥有优异的冷启动特性,在达到预热时间后,传感器可以在冷启动的5秒内,达到零点,在5000ppm甲烷的测试中,5秒内即可达到测量值。

备注:测试条件:加热电压 3.7V,回路电压5V,负载电阻4.7K,Vout为负载电路的电压。

尖端科技,铸就高壁垒

作为一家科技企业,芯镁信的竞争优势,很大程度上得益于他的资深技术团队。2016年成立至今,公司建立了完整的研发、生产及质量管理体系,申请专利21余项,已授权专利11项,其中发明授权2项,拥有完整知识产权的传感器芯片,软硬件底层技术,已通过ISO9001质量管理体系认证。未来,芯镁信将牢记“镁由芯生,信则致远”的企业使命,服务客户和社会,实现“在MEMS传感器在工业领域综合实力和创新能力具有全球竞争力”的目标。