STMicroelectronics bringt 2-Achsen-IIS2ICLX-Neigungsmesser mit eingebettetem Machine Learning für ultra-niedrigenergetische Präzisionsmessung

STMicroelectronics stellt den IIS2ICLX vor, einen hochmodernen 2-Achsen-digitalen Neigungsmesser, der einen programmierbaren Machine-Learning-Kern direkt in den Sensor integriert. Dieses Design liefert hochpräzise Neigungsmessung, während es Stromverbrauch senkt und Cloud-Datenverkehr minimiert.

Im Gegensatz zu den meisten Präzisions-Neigungsmessern, die Einachsendaten liefern, misst der IIS2ICLX Nick und Roll simultan oder kombiniert die beiden Achsen für eine hochwiederholbare ±180°-Neigungsmessung. Der rein digitale Output strafft die Systemarchitektur und reduziert BOM-Kosten durch Eliminierung externer ADCs oder Filter.

Auf MEMS-Beschleunigungssensortechnologie basierend, bietet der Sensor wählbare Vollskalen von ±0,5/±1/±2/±3 g und Ausgabe über I²C oder SPI. Eingebettete Kompensation garantiert Temperaturstabilität innerhalb von 0,075 mg/°C, was konsistente Genauigkeit selbst in extremen thermischen Umgebungen sicherstellt. Seine ultra-niedrige Rauschdichte von 15 µg/√Hz unterstützt hochauflösende Neigungsmessung und Niederfrequenz-Vibrationsdetektion, essenziell für Structural-Health-Monitoring.

Das Sensing-Element wird mit STs dediziertem Mikrobearbeitungsprozess für siliziumbasierte Trägheitssensoren gefertigt, während das CMOS-basierte IC-Interface enge Integration und Trimming ermöglicht, um Sensoreigenschaften präzise abzugleichen.

Diese Attribute machen den IIS2ICLX ideal für industrielle Anwendungen wie Antennenausrichtung, Plattformnivellierung, Gabelstapler und Baumaschinen, Präzisionsnivellierwerkzeuge, Geräteinstallation, Solarpaneel-Sonnenverfolgung und Industry-4.0-Anwendungsfälle – einschließlich Robotik und autonomer fahrerloser Transportsysteme (AGVs).

Im Structural-Health-Monitoring helfen präzise Neigungs- und Vibrationsdaten, die Integrität kritischer Infrastruktur wie Türme, Brücken und Tunnel zu bewerten. Die Erschwinglichkeit und batteriebetriebene Betriebsweise des IIS2ICLX ermöglichen flächendeckende Deployment, die Kostenbeschränkungen legacytierter Technologien übertreffen.

Eingebettetes Machine Learning und Sensor Hub Fähigkeiten

Der IIS2ICLX kann Interrupts basierend auf benutzerdefinierten Bewegungsmustern auslösen und unterstützt einen Sensor Hub, der externe Beschleunigungsmesser, Gyroskope und Drucksensoren verbindet. Bis zu 16 unabhängige Finite-State-Programme können gleichzeitig laufen, jeweils mit eigenem Speicherplatz. Ein Interrupt wird bei Erreichen eines definierten Zustands oder Ausführen eines spezifischen Befehls generiert.

Der dedizierte Machine-Learning-Kern ermöglicht Echtzeit-Mustererkennung – Identifikation von Bewegung, Druck, Temperatur oder magnetischen Signaturen, die benutzerdefinierten Klassen entsprechen. Typische Anwendungen umfassen anomale Vibrationserkennung, komplexe Bewegungsklassifizierung und Aktivitätsüberwachung. Während der Kern Beschleunigungsdaten intern verarbeitet, kann er auch externe Sensordaten über den Sensor Hub aufnehmen. Ergebnisse sind über dedizierte Register lesbar, die vom Host-Prozessor ausgelesen werden.

ST liefert umfassende Softwarebibliotheken für Kalibrierung und Echtzeit-Neigungsberechnung als Teil des X-CUBE-MEMS1 Expansion Packages für STM32Cube.

Der IIS2ICLX kommt in einem robusten 5 mm × 5 mm × 1,7 mm Keramik-Hohlraum-LGA-Gehäuse, arbeitet von –40 °C bis +105 °C und ist jetzt in Sample-Mengen verfügbar.