¿Qué es un Sensor MOS?
Un sensor MOS (semiconductor de óxido metálico) es un sensor de imagen utilizado para detectar la luz u otras magnitudes físicas.
Los sensores MOS tienen una estructura de semiconductor de óxido metálico (MOS) y se utilizan principalmente en sensores de imagen CMOS y sensores barométricos. Los sensores de imagen, también conocidos como sensores de imagen, son componentes de las cámaras digitales que convierten la luz que entra por el objetivo en señales eléctricas.
Entre los tipos de sensores de imagen se encuentran los sensores MOS, los sensores CMOS (Complementary MOS) y los sensores CCD (Charged Coupled Device). En la actualidad, los sensores CCD de alto rendimiento y los sensores CMOS de bajo consumo y bajo coste son los más utilizados.
Los sensores MOS, que fueron los primeros sensores de imagen desarrollados y producidos en serie, desaparecieron temporalmente en favor de los sensores CCD y CMOS, pero en los últimos años han aparecido nuevos sensores MOS que vuelven a llamar la atención.
Usos de los Sensores MOS
Los sensores de imagen se utilizan en cámaras digitales, cámaras de vídeo digitales, teléfonos inteligentes, automóviles, equipos médicos, equipos industriales y otros campos en los que los equipos digitales tienen la capacidad de tomar imágenes. Sin embargo, la corriente dominante en estos campos son los sensores CCD y CMOS.
Los sensores MOS actuales ofrecen la alta sensibilidad y el bajo ruido de los sensores CCD, a la vez que consumen tan poca energía como los sensores CMOS. Como resultado, se utilizan en campos como las cámaras digitales y las videocámaras digitales.
Principio de los Sensores MOS
Los sensores MOS constan de un fotodiodo y un interruptor transistorizado MOS para cada píxel. Para seleccionar cada fotodiodo en una cuadrícula, se utiliza un circuito de barrido vertical u horizontal para seleccionar cada fotodiodo, que consiste básicamente en un circuito de barrido vertical u horizontal.
Cuando la luz entra en el fotodiodo, una fotocorriente proporcional a la intensidad de la luz incidente fluye a través del fotodiodo y se acumula una carga eléctrica, expresada como el producto de la fotocorriente y el tiempo de acumulación.
La carga de señal se lee en la línea de señal vertical cuando el transistor MOS de conmutación vertical se conecta mediante la señal de selección de fila del circuito de exploración vertical y, además, cuando el transistor MOS de conmutación horizontal se conecta mediante la señal de selección de columna del circuito de exploración horizontal, fluye una corriente entre la línea de señal horizontal y la fuente de alimentación.
Se inserta una resistencia de salida entre la señal horizontal y la fuente de alimentación, y la caída de tensión a través de esta resistencia de salida es detectada por el preamplificador y se convierte en la tensión de salida de un píxel. De esta forma, el interruptor que lee el fotodiodo de cada píxel se conmuta uno tras otro, y se leen los datos de cada píxel.
El potencial de la línea de señal vertical se ajusta a la tensión de alimentación, pero en realidad no es la tensión de alimentación en carácter, y se producen variaciones que causan ruido. En los sensores MOS, un gran número de fotodiodos están dispuestos en una matriz, pero la sensibilidad de cada diodo varía, dando lugar a una sensibilidad no uniforme en todo el sensor MOS.
Cómo seleccionar un Sensor MOS
1. Campo de Aplicación
Los sensores MOS difieren según el campo de aplicación en el que se utilizan. Algunos tipos específicos son los sensores de luz, los sensores de presión barométrica, los sensores de temperatura y los sensores de aceleración. Es importante seleccionar el sensor adecuado en función de la finalidad de uso y de la magnitud física que se vaya a medir.
2. Rango de Medida
El rango de medida de un sensor indica el rango de magnitudes físicas que el sensor puede detectar. La selección del rango de medición adecuado garantiza que la medición sea precisa y adecuada para el fin perseguido. Es importante consultar la ficha técnica o la hoja de especificaciones del sensor y seleccionar el rango de medición necesario.
3. Sensibilidad
La sensibilidad de un sensor indica la intensidad o los cambios mínimos de la señal detectada. Los sensores con mayor sensibilidad son capaces de detectar niveles de señal más bajos y cambios diminutos. Es importante seleccionar un sensor MOS con la sensibilidad adecuada para su propósito.
4. Nivel de Ruido
El nivel de ruido de un sensor afecta a la precisión de los resultados de la medición. Los sensores con bajo nivel de ruido son ventajosos para realizar mediciones precisas y obtener datos de alta calidad. Es importante comprobar el nivel de ruido en la hoja de datos o la hoja de especificaciones y seleccionar un sensor MOS de bajo ruido adecuado para el propósito.
5. Interfaz
La interfaz de salida de los sensores MOS influye en la adquisición e integración de los datos del sensor. Debe comprobarse la compatibilidad de las salidas analógicas y digitales (por ejemplo, I2C, SPI) con el sistema y el microcontrolador utilizados.