인피니언, PAS 기반 초소형 CO2 센서 개발

독일 반도체 기업 인피니언테크놀로지스가 초소형 CO2 센서 ‘XENSIV PAS210’을 출시했다고 4일 밝혔다. 광음향분광법(PAS: photoacoustic spectroscopy)을 기반으로 한 센싱 기술이다.

인피니언은 고감도 MEMS 마이크로폰을 감지기로 사용해 CO2 센서를 극히 소형화했다. 시중의 다른 CO2 센서 대비 제품에서 실장 공간을 75% 이상 절약할 수 있다. 스마트홈 애플리케이션이나 빌딩 자동화의 환기 제어, 공기 청정기, 온도 조절기, 기상 관측소 등 다양한 실내 공기질 측정 사물인터넷(IoT) 디바이스에 적합하다.

‘XENSIV PAS210’은 신속하고 에너지 효율적으로 실내 공기 질을 향상시킨다. PAS 관련 기술 특허를 바탕으로 CO2 센싱 애플리케이션의 저비용 대량생산이 가능해졌다. 향후 다른 가스까지도 감지할 수 있을 것으로 기대된다.

단일 인쇄회로기판(PCB)에 검출기, 적외선 소스, 광 필터를 포함하는 광음향 트랜스듀서가 통합됐다. 신호 프로세싱과 알고리즘을 위한 모스펫(MOSFET)도 포함돼 있어 마이크로컨트롤러, 적외선 소스 구동이 가능하다. 신호대 잡음비(SNR)가 높은 미세전자기계시스템(MEMS) 마이크로폰 ‘XENSIVE IM69D130’을 감지기로 사용했다.

내부 마이크로컨트롤러가 MEMS 마이크로폰 출력을 ppm(분당 인쇄 속도) 출력값으로 변환한다. 이 결과는 직렬 I2C(Inter-Integrated Circuit), UART(Universal Asynchronous Receiver/Transmitter), 펄스폭변조(PWM) 인터페이스로 이용할 수 있다. CO2 측정 능력은 ±30ppm 또는 ±3퍼센트 정확도로 0ppm부터 10,000ppm까지 측정가능하다. 펄스 모드로 작동 시 센서 수명은 약 10년이다.

XENSIV PAS210 CO2 센서의 엔지니어링 샘플은 내년 상반기에 공급될 예정이다. 양산은 하반기에 시작된다.