Murata stellt AMR-Sensoren mit extrem niedrigem Stromverbrauch vor

Murata Manufacturing Co., Ltd hat mit der Massenproduktion von zwei anisotropen Magnetwiderstandssensoren, MRMS166R und MRMS168R, begonnen, die für stromsparende Schaltanwendungen in batteriebeschränkten Geräten wie medizinischen Wearables und IoT-Systemen ausgelegt sind.

Stromsparendes Schalten für batteriebeschränkte Geräte
Die Sensoren zielen auf Anwendungen ab, bei denen ein automatisches Umschalten zwischen Aktiv- und Schlafmodus verwendet wird, um den Energieverbrauch im Standby zu reduzieren. In Geräten wie Kapselendoskopen, medizinischen Pflastern, kabellosen Ohrhörern und Zugangskontrollsystemen erkennen Magnetschalter das Vorhandensein oder Fehlen eines Magnetfelds und lösen Zustandsänderungen auf Systemebene aus.

Im Gegensatz zu mechanischen Schaltern arbeiten festkörperbasierte AMR-Sensoren ohne physischen Kontakt, wodurch Verschleiß reduziert und gekapselte Designs ermöglicht werden. Dies unterstützt die Miniaturisierung und verbessert die Zuverlässigkeit in Umgebungen, in denen mechanische Komponenten anfällig für Verschleiß sind.

Schaltungsdesign ermöglicht Verbrauch im Nanoampere-Bereich
Der MRMS166R erreicht einen durchschnittlichen Stromverbrauch von 20 nA bei Betrieb mit einer Versorgungsspannung von nur 1,2 V. Dies wird durch eine neu gestaltete interne Schaltungsstruktur ermöglicht, die Leckströme minimiert und die Signalerkennung unter Niederspannungsbedingungen optimiert.

Dieser Betriebsbereich entspricht den Eigenschaften von Silberoxid-Knopfzellen, die typischerweise Nennspannungen von etwa 1,55 V liefern, jedoch eine begrenzte Kapazität haben. Die Reduzierung des Standby-Stroms auf Sensorebene wirkt sich direkt auf den Gesamtstromverbrauch des Systems aus und verlängert die Betriebsdauer.

Unter typischen Nutzungsbedingungen unterstützt der reduzierte Stromverbrauch einen Gerätebetrieb von mehr als zwei Jahren ohne Batteriewechsel, abhängig von Systemarbeitszyklen und Lastcharakteristika.




Gerätevarianten und elektrische Eigenschaften
Die beiden Sensorvarianten erfüllen unterschiedliche Systemanforderungen. Der MRMS166R unterstützt einen Versorgungsbereich von 1,2 V bis 3,6 V, mit einer typischen Betriebsspannung von 1,5 V und einem maximalen Ausgangsstrom von 1 mA. Diese Konfiguration eignet sich für Ultra-Low-Power-Systeme mit minimalen Lastanforderungen.

Der MRMS168R arbeitet über einen höheren Spannungsbereich von 2,0 V bis 3,6 V, mit einer typischen Betriebsspannung von 3,0 V. Er bietet einen durchschnittlichen Stromverbrauch von 80 nA und einen höheren maximalen Ausgangsstrom von 12 mA, wodurch größere Lasten direkt angesteuert oder Schnittstellen zu Systemen mit höherem Strombedarf realisiert werden können.

Beide Geräte sind in einem kompakten Formfaktor von 1,0 × 1,0 × 0,4 mm verpackt, was die Integration in platzbeschränkte Designs wie Wearable-Elektronik und miniaturisierte medizinische Geräte unterstützt.

Anwendungsbereich in Gesundheits- und IoT-Systemen
Die Sensoren sind für den Einsatz in Systemen konzipiert, die eine zuverlässige, stromsparende Zustandserkennung erfordern. In medizinischen Geräten umfasst dies Aktivierungsmechanismen in schluckbaren oder tragbaren Systemen, bei denen ein Batteriewechsel nicht möglich ist. In IoT- und Sicherheitsanwendungen, wie Türsensoren und intelligenten Schlössern, ermöglichen die Sensoren eine kontinuierliche Überwachung bei minimalem Energieverbrauch.

Durch die Kombination aus Niederspannungsbetrieb, Stromverbrauch im Nanoampere-Bereich und festkörperbasiertem Schalten unterstützen die Geräte die Entwicklung energieeffizienter digitaler Infrastrukturen in tragbaren und eingebetteten Systemen.

Bearbeitet von Natania Lyngdoh, Induportals Editor — Adaptiert von KI.

www.murata.com