Melexis, weltweiter Anbieter von Mikroelektroniklösungen, stellt eine neue Serie von integrierten Drucksensoren vor, die für den Einsatz im Motormanagement von Fahrzeugen mit Verbrennungsmotor vorgesehen sind. Der MLX90824 ermittelt den absoluten Druck und liefert dann ein digitales Ausgangssignal über das SENT-Protokoll, während das Schwesterprodukt MLX90822 eine analoge Ausgangsspannung bereitstellt. Diese werkseitig kalibrierten Sensoren messen Drücke von 1 bis 4 bar.

Laurent Otte, Senior Product Line Manager bei Melexis, erklärt, warum diese Sensoren den Kunden von Melexis helfen: „Eine Genauigkeit von ±0,5% FS (Full Scale; Endwert) wird über die gesamte Lebensdauer des Sensors beibehalten. Diese Genauigkeit wird durch die Integration des Sensors über sein PCB-loses Gehäuse nicht beeinträchtigt.“ Präzise und stabile Druckmessungen ermöglichen ein optimales Motormanagement, das Kraftstoffeinsparungen und weniger Abgase garantiert.

Der MLX90824 und MLX90822 enthalten Sensorauslese- und Digitalschaltkreise, Spannungsregler, SENT- bzw. Analog-Ausgangstreiber sowie allen wesentlichen passiven Bauelemente. Für den MLX90824 (SENT-Ausgang) ist ein vorkalibrierter NTC-Thermistor-Eingang (negativer Temperaturkoeffizient) verfügbar. Damit können Kunden ihren NTC ohne Endkalibrierung über den Drucksensor anschließen. Umfangreiche Schutzmechanismen gegen Überspannung (+40 V) und Verpolung (-40 V) sind integriert. Durch diesen Schutzbereich profitieren Lkw von dieser Technik und werden umweltfreundlicher. Der Betriebstemperaturbereich der Drucksensoren reicht von -40 bis 160 °C. Sie können sogar kurzzeitig Temperaturen von 170 °C ausgesetzt werden und unterstützen so verkleinerte Motorarchitekturen.

Das MEMS-Sensorelement des MLX90824 und MLX90822 besteht aus einer mikrobearbeiteten Membran. Sie ist um einen in ein Siliziumsubstrat geätzten Hohlraum befestigt. Dieser Hohlraum enthält ein Referenzvakuum. Die Membran reagiert auf jede Änderung des absoluten Umgebungsdrucks. In die Membran implantierte piezoresistive Elemente sind so konfiguriert, dass sie eine Wheatstone-Brücke bilden, die ein Signal erzeugt. Die zugehörige Frontend-Elektronik verstärkt das Signal und wandelt es in ein digitales Format um. Die 16-Bit-Digital-Signalverarbeitung (DSP) übernimmt die Temperaturkompensation. In Folge wird das Ergebnis über einen SENT- oder Analog-Ausgang bereitgestellt.

Der MLX90824 und MLX90822 wurden als Safety Element out of Context (SEooC) gemäß ISO 26262 entwickelt. Sie unterstützen ASIL-B- (MLX90824) bzw. ASIL-A-Systemintegration (MLX90822).

 „Der Zugriff auf stabile und genaue Daten über Druck und Temperatur ermöglicht ein langfristiges Motormanagement über die gesamte Lebensdauer des Fahrzeugs,“ so Karel Claesen, Product Manager Pressure Sensors bei Melexis. Dies wirkt sich positiv auf Kraftstoffeinsparungen und weniger Abgase aus. Der MLX90824 und MLX90822 sind für die neuesten Motorkonstruktionen und deren neue Betriebsbedingungen optimiert.“

Auch für Motorräder oder andere Geräte, die mit kleinen Motoren betrieben werden, z.B. Kettensägen, Rasenmäher etc., ist es wichtig, einen Sensor mit einer sehr schnellen Aktualisierungsrate und Sprungantwort zu haben. Der MLX90822 erfüllt diese Anforderung mit einer dreimal schnelleren Sprungantwort als jeder andere Drucksensor, der jemals von Melexis hergestellt wurde.

Der MLX90824 und MLX90822 helfen OEMs bei ihrem ständigen Kampf um Abgasverringerung und gegen hohe Kraftstoffpreise, da sie den Kraftstoffverbrauch senken können. Somit lässt sich sicherstellen, dass Pkw, Lkw und Motorräder die aktuelle Abgasnorm einhalten.