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Silicon Laboratories Inc. (NASDAQ : SLAB), société leader dans les circuits intégrés de hautes performances, signaux mixtes et à forte densité analogique, introduit ce jour une solution dite « capteur sur une puce » avec un double capteur numérique d’humidité relative (RH) et de température sur une seule puce. Le nouveau capteur Si7005 constitue une avancée notable dans le secteur de la détection d’humidité relative en associant un circuit intégré signaux mixtes fabriqué en technologie CMOS standard avec une technique éprouvée de mesure de l’humidité à l’aide d’un film diélectrique en polymère. Il est parfait pour les applications de surveillance et de contrôle de l’humidité telles que le contrôle climatique dans l’automobile et le désembuage, les systèmes d’air conditionné, la réfrigération, les stations météo, le traitement des aliments, les imprimantes, la traçabilité d’actifs et l’instrumentation médicale comme les brumisateurs, les concentrateurs d’oxygène et les équipements pour thérapie respiratoires.

Les approches classiques pour la détection d’humidité relative font appel à des capteurs discrets, résistifs et capacitifs, et à des modules hybrides et multipuces (MCM). Ces solutions historiques souffrent d’un coût matériel élevé (BOM) à cause du grand nombre de composants, de gros boîtiers, des défis de fabrication et du besoin d’un calibrage personnalisé très gourmand en temps et en ressources humaines. Le capteur d’humidité Si7005 est, par contre, plus petit, plus fiable, et plus aisé à intégrer et utiliser que des solutions discrètes classiques.

Le capteur d’humidité Si7005 est une solution de détection RH et température, calibrée en usine, de type « plug-and-play ». Sa sortie numérique et le calibrage en usine libère le développeur de ces tâches et, parallèlement, le capteur Si7005 devient complètement interchangeable. Ni mise à jour logicienne, ni recalibrage ne sont nécessaires pour passer d’une unité de détection à une autre. L’utilisateur n’a plus à ajuster chaque pièce sur la ligne de fabrication, ce qui facilite la production, la réparation et le service. Le boîtier compact QFN du capteur Si7005 supporte le conditionnement en bande sur rouleau (tape-and-reel), la pose par robot automatisé (pick-and-place) et les procédés classiques de brasage, ce qui réduit encore les coûts de production pour les OEM.

Le capteur Si7005 fait appel aux technologies les plus modernes pour une détection précise de l’humidité et de la température. La détection de température se fait au travers d’un circuit de référence de précision sur la puce. L’humidité est détectée par la mesure d’une modification de capacité dans une couche diélectrique à faible coefficient k appliquée à la surface de la puce. La température et l’humidité sont mesurées par des fonctions très proches sur la même puce, offrant une précision de mesure exceptionnelle. Le composant Si7005 est aussi le capteur RH avec la plus faible consommation dans sa catégorie, avec seulement 2 µA en moyenne par mesure par minute, ce qui en fait une solution idéale pour les applications alimentées par batterie.

Le BOM total pour la solution à capteur Si7005 RH ne comprend que deux condensateurs de bypass, à comparer aux douzaines de composants souvent nécessaires pour réaliser les mêmes fonctions selon une approche discrète. Le dispositif Si7005 intègre les éléments de détection, un convertisseur analogique-numérique (CAN), le traitement du signal, une mémoire non volatile pour le calibrage des données et une interface I2C sur un circuit intégré CMOS monolithique. Ce niveau élevé d’intégration rend le capteur robuste et fiable, réduit les coûts et le temps de développement, et simplifie la conception de la carte électronique.

Silicon Labs a aussi mis au point une solution novatrice pour résoudre les problèmes de vulnérabilité aux dégradations et contaminations rencontrées par les capteurs classiques. Le composant Si7005 est disponible, sur option, avec un filtre/capuchon de protection installé en usine, qui isole le capteur des liquides et des particules avant, pendant et après l’assemblage et pendant toute sa durée de vie. Ce filtre novateur supprime les coûts matériaux et de ressources humaines associés aux solutions concurrentes, et n’a aucun impact sur la sensibilité de mesure.

« Le capteur d’humidité Si7005 présente une combinaison inédite de facilité de mise en œuvre, de fiabilité, de petites dimensions, de faible consommation et de compatibilité avec le procédé d’assemblage standard dans l’industrie », a dit Mark Thompson, vice-président et directeur général des produits Access, Power and Sensor de Silicon Labs. « Le composant Si7005 est le seul capteur d’humidité et de température numérique disponible aujourd’hui auprès d’un fournisseur diversifié dans les semiconducteurs. Silicon Labs offre une vaste gamme de circuits intégrés signaux mixtes complémentaires, depuis les microcontrôleurs basse consommation aux émetteurs/récepteurs sans fil pour ouvrir la voie à des solutions complètes pour réaliser des nœuds de capteurs sans fil et d’autres applications pour l’Internet des objets. »

La capteur d’humidité Si7005 est le dernier-né du catalogue en croissance de Silicon Labs dans les produits capteurs, qui comprend des capteurs capacitifs, des capteurs de lumière ambiante et de proximité, des capteurs de température à base de microcontrôleurs, des capteurs de courant AC isolés, et des capteurs de courant DC high-side.

http://www.silabs.com/humidity-sensor