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온세미, 유해 화학물질 측정에서 탁월한 정확도와 낮은 전력 소비 제공하는 전기화학 센서 솔루션 출시

글/반도체네트워크 편집부 2024.04.12

지능형 전력 및 센싱 기술의 선도 기업인 온세미(나스닥: ON)는 최첨단 소형 아날로그 프론드엔드(analog front-end, 이하 AFE) CEM102의 출시를 발표했다. AFE는 매우 낮은 전류에서 정확도 높은 전기화학 센싱을 지원한다. 소형 폼 팩터와 업계 최저 전력 소비를 통해 엔지니어는 공기와 가스 감지, 식품 가공, 농업 모니터링과 같은 산업, 환경, 헬스케어 애플리케이션 외에도 연속 혈당측정기(continuous glucose monitor)와 같은 의료용 웨어러블을 위한 다목적 소형 솔루션을 개발할 수 있다.

온세미의 CEM102

생명, 환경 과학부터 산업 재료와 식품 가공에 이르기까지 화학 물질을 측정하는 능력은 큰 통찰력을 제공해 안전, 효율성, 인식을 향상시킬 수 있다. 실험실, 채광 작업, 재료 제조 분야에서 전위 가변기(potentiostat) 또는 부식 센서와 같은 전기화학 센서는 생산 시스템 내에서 피드백을 제공하고 위험 물질을 관리하는 중요한 도구 역할을 한다. 이는 공정의 적절한 기능뿐만 아니라 직원과 작업의 안전도 보장한다.

초소형 저전력 솔루션인 CEM102는 배터리로 작동하는 전기화학 센서에 의존하는 애플리케이션에 이상적이다. 휴대용 가스 감지와 같은 산업 안전 장비는 작업자가 원격 환경에 있거나 이동성이 필요한 경우 잠재적인 위험을 경고한다.

CEM102는 업계 최저 전력 블루투스 저에너지(Bluetooth Low Energy) 기술을 제공하는 RSL15 블루투스® 5.2 지원 마이크로컨트롤러와 함께 사용되도록 설계됐다. 또한 통합 전자 솔루션으로, 바이오 센서와 환경 센서는 매우 낮은 시스템 전력 소비와 넓은 공급 전압 범위에서 작동하면서 화학 전류를 정확하게 측정한다. 콤팩트한 크기, 업계 최고의 전력 효율성과 함께 두 구성 요소의 완벽한 통합은 배터리 구동 솔루션의 필수 요소인 디바이스를 더 작게 만들고 오래 지속되는 기능을 보장하는 데 중요한 역할을 한다. 

결합된 제품은 온세미의 아날로그와 혼합 신호 포트폴리오의 일부이며, 개발을 간소화하고 차세대 전류계 센서 기술을 위한 통합과 혁신을 촉진하도록 설계됐다. 이는 설계자에게 고성능, 에너지 효율성, 상호 연결된 애플리케이션을 생성하기 위한 최적의 유연성을 제공한다. 이외에도 이 솔루션은 다른 제품에 비해 더 높은 정확도, 노이즈 감소, 낮은 전력 소비를 제공한다. 또한 간소화된 BoM(bill of materials), 쉬운 교정(calibration)이 가능하며 제조 복잡성을 줄인다. 

1.3~3.6V의 넓은 공급 전압 범위를 갖춘 CEM102는 1.5V 산화은 배터리 또는 3V 코인 셀로 작동할 수 있다. 비활성화 모드에서는 50nA, 센서 바이어스 모드에서는 2uA, 18비트 ADC가 지속적으로 변환하는 활성 측정 모드에서는 3.5uA만 소비한다. 즉, 3mAh 배터리만으로 14일 동안 사용할 수 있고, 더 큰 크기의 배터리를 사용하면 몇 년 동안 사용할 수 있음을 의미하며, 이는 업계 최고 수준이다. 

CEM102의 특징은 다음과 같다.

• 전기화학 측정을 위한 완벽한 2채널 솔루션(시스템 단계)

• 1개부터 4개까지 전극 지원

• 매우 낮은 시스템 전류 소비

• 1.3-1.65V 또는 2.375 - 3.6V의 두 가지 배터리 전압 범위 지원

• 고해상도 ADC, 연속 바이어스 설정을 위한 여러 DAC, 공장에서 조정된 시스템

• 비정상적인 센서 상태와 호스트 프로세서 절전 해제 감지

• 작은 사이즈 - 1.884 x 1.848 mm 패키징

onsemi 소개
ON Semiconductor는 에너지 효율적인 혁신을 추진하여 전 세계의 고객들이 에너지 사용량을 줄일 수 있도록 하고 있습니다. 이 회사는 반도체 기반 솔루션의 선도적 공급업체로서, 에너지 효율적인 전력 관리, 아날로그, 센서, 논리, 타이밍, 연결, 이산, SoC 및 맞춤형 장치로 구성된 종합적인 포트폴리오를 제공합니다. 이 회사의 제품은 엔지니어가 자동차, 통신, 컴퓨팅, 소비자 제품, 산업, 의료, 항공 우주 및 국방 산업의 다양한 응용 분야에서 고유한 설계 문제를 해결하는 데 도움이 됩니다. ON Semiconductor는 북미, 유럽 및 아시아 태평양 지역 곳곳에 산재한 수많은 제조 시설, 판매 영업소 및 설계 센터로 구성된 네트워크, 대응력이 뛰어나고 신뢰할 수 있는 세계적 수준의 공급망 및 품질 프로그램, 견고한 규정 준수 및 윤리 프로그램을 운영합니다.