60
- ELETTRONICA OGGI 437 - GIUGNO 2014
COMPONENTS
MEMS
tramite all’arresto di emergenza. Grazie alla rilevazione anche
dei più piccoli movimenti e vibrazioni, oltre che delle variazioni
di posizione, i sensori di accelerazione si prestano anche come
protezione contro gli atti di vandalismo o i furti, ad esempio
negli oleodotti e nei gasdotti, nelle macchine o negli oggetti di
valore. La registrazione delle vibrazioni può quindi servire per
verificare il corretto funzionamento di una macchina e attivare
l’arresto rapido di emergenza in caso di guasto.
Le applicazioni di interfaccia uomo-macchina possono essere
supportate attraverso l’uso dei sensori con nuove funzionalità
e quindi possono essere migliorate. Con l’aiuto della cosid-
detta “commutazione del profilo di visualizzazione” è possibile
adattare l’orientamento delle immagini in apparecchi utilizza-
tori portatili dotati di display, se i display sono ruotati di 90°,
analogamente a quanto avviene nelle fotocamere digitali.
La loro funzione di rilevazione della posizione orizzontale rende
possibile ad esempio la disattivazione dei toni (smartphone)
oppure lo spegnimento di un dispositivo in modalità sleep
semplicemente scuotendolo, attraverso il
riconoscimento della posizione.
In molte applicazioni è disponibile il control-
lo dei sensori di accelerazione con tocco o
doppio tocco. Ciò consente di eliminare la
necessità di tasti o di interruttori meccanici,
semplificandone la fruizione.
Di interesse per le applicazioni mobili
nel campo del fitness o del monitoraggio
delle condizioni di salute sono la funzione
contapassi e il monitoraggio attivo, che è
possibile realizzare attraverso i sensori di
accelerazione a 3 assi. Sono strati registrati
gli schemi di movimento di chi li indossa e quindi sono state
tratte le conclusioni sulla distanza percorsa e sulle calorie
consumate. Durante una caduta, ad esempio durante le attività
di alpinismo, il sensore rileva la caduta libera e può far partire
una chiamata di emergenza se il corpo non si muove più.
Sia STMicroelectronics, sia Bosch Sensortec offrono tool
software e hardware per i primi test con i sensori MEMS con
un’interfaccia utente grafica semplice all’uso. In questo modo
gli sviluppatori possono programmare e testare in modo sem-
plice e chiaro diverse impostazioni e in seguito introdurle una
a una all’interno dell’applicazione. A questo scopo, entrambi
i produttori mettono a disposizione schede programmabili,
interfacce di programmazione (API) o driver di basso livello.
Numerosi tipi di sensore
Oltre ai sensori di accelerazione è disponibile sul mercato una
vasta gamma di altri tipi di sensori MEMS. Così, i microfoni
MEMS combinano un’elevata qualità del suono e la robustezza
con dimensioni minime, per applicazioni di riconoscimento e
di controllo vocale.
Rispetto ai microfoni elettronici classici tradizionali, i modelli
basati su MEMS sono più affidabili e robusti ed evidenziano
migliori caratteristiche sulla curva di temperatura. Attualmente
essi sono leggermente più costosi rispetto ai microfoni tradi-
zionali e in breve tempo saranno disponibili anche allo stesso
prezzo o a un prezzo inferiore. Essi si prestano non solo per le
applicazioni industriali che prevedono un’interfaccia HMI, ma
anche per i sistemi di navigazione, negli apparecchi vivavoce
e nei sistemi per conferenze. STMicroelectronics offre modelli
digitali (MP34DT/DB01 / MP45DT02) e analogici (MP33AB01/
B01H) con un rapporto segnale/rumore anche di 63 dB a
fronte di una risposta in frequenza molto piatta (da 20 Hz fino
a 20 kHz).
I sensori di velocità angolare contribuiscono ad assicurare
livelli superiori di sicurezza in applicazioni come ad esempio
i trapani. Essi rilevano la rotazione del trapano (o la rotazione
simultanea) dopo che il trapano ha fatto presa nel calcestruzzo
I
L SUPPORTO ALLO SVILUPPO
I tipi di sensori MEMS più disparati con gradi di integrazione diversi offrono agli
sviluppatori l’imbarazzo della scelta. In genere, all’inizio non è possibile stabilire
quale sia il sensore più adatto per la particolare applicazione considerata. Rutronik
fornisce in esclusiva, attraverso i propri fornitori, unportafoglio incomparabilmente
ampio e specializzato di diversi tipi di sensori MEMS innovativi.
Inoltre la società mette a disposizione non solo i sensori, ma anche l’intera catena
di elaborazione dei segnali prodotti dai sensori. Da questa vasta gamma di prodotti
è possibile realizzare una soluzione adatta per qualsiasi applicazione. Una panora-
mica del portafoglio prodotti è disponibile al sito web
Fig. 1 – Il sensore di accelerazione LIS3DH di ST è caratterizzato da un
consumo energetico di appena 2 μA in modalità Ultra Low-Power
