STHS34PF80 熱敏紅外傳感器意法半導體

意法半導體推出新型人體存在和移動檢測芯片——STHS34PF80，它是一款帶有微加工熱敏晶體管（TMOS）的高集成度、超低功耗的紅外（IR）傳感器，可取代傳統的被動紅外（PIR）傳感技術，提升安保監視系統、家庭自動化設備和物聯網設備等場景的的監測性能。

傳統的PIR 傳感器只有在被檢測物體移動時才能產生可測量的響應信號，而STHS34PF80 傳感器內置熱敏晶體管，因此能夠檢測到靜止物體。此外，PIR傳感器感知移動物體需要菲涅爾（Fresnel）透鏡，而意法半導體的新探測器則采用了一個更簡單的無透鏡的結構。

STHS34PF80 嵌入了人員存在和移動檢測智能算法，目標應用有警報安保系統、家庭自動化、智能照明、物聯網設備、智能儲物柜和智能可視對講系統。無透鏡四米檢測距離和80°視場角可覆蓋傳感器前方大部分區域。工作電流為10 μA，功耗低于傳統PIR，以3.2 mm×4.2 mm×1.455 mm 貼裝封裝，結構緊湊，適用于自動化生產線高速組裝。該傳感器的抗直射光線干擾和電磁干擾（EMI）的能力很強。

STHS34PF80 采用意法半導體的絕緣體上硅（SOI）CMOS 技術，在同一芯片上高效集成熱敏MOSFET（TMOS）晶體管以及數字讀出電路。TMOS 熱敏器件對入射到晶體管柵極的紅外輻射的加熱效應很敏感。SOI 的架構利用意法半導體成熟的MEMS（微機電系統）工藝簡化了微機械加工過程，對TMOS 晶體管進行熱隔離，確保溫度感測的準確度。

TMOS 的電源電壓低于使晶體管完全導通所需的閾值電壓。在這種亞閾狀態下，漏極-源極電流高度依賴溫度，能夠對極低的紅外輻射做出反應，產生可以準確測量的電壓信號。這個物理特性使傳感器能夠通過紅外輻射檢測人的存在，與人是在移動還是靜止無關。

亞閾工作模式的另一個好處是晶體管的功耗很低，基于STHS34PF80 的傳感器的電池續航時間更長，因此需要的充電次數或電池數量更少。此外，標準CMOS 制造技術能夠確保晶圓成本效益和良率，同時利用亞微米晶體管可以降低傳感器的尺寸。這與PIR傳感器不同，PIR 傳感器的靈敏度可能取決于熱電像素的大小。此外，片上集成的數字接口可以直接連接主機，無需外加模擬前端電路。

意法半導體提供的傳感器評估板STEVALMKI231KA 可幫用戶簡化STHS34PF80 的測試開發過程。開發人員只需把這塊子板插接到X-NUCLEOIKS01A3 或STEVAL-MKI109V3 主板上，就可以用Unico-GUI圖形界面軟件對這款紅外傳感器進行配置，開始一個簡化的測量流程。