Diapositiva 1

Dispense del Corso di Micro- NanoSistemi Elettronici
MEMS Micro Electro Mechanical Systems
Sensori meteo-climatici: Temperatura Umidità aria RHT
Sensori magnetici
Sensori MEMS inerziali e gyro
Biosensori in tecnologia CMOS
Sensori di Gas PID, FAIMS
Biosensori in tecnologia CNT
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The TI Digital Micromirror
TO PROJECTOR
10 um
More capacitors!
Conducting Plate
V
+
-
Electrode 1
+
-
V
Electrode 2
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BioMEMS
Implantable Drug Delivery System (ChipRX,
http://www.chiprx.com/products.html)
Lab on a Chip
STMicroelectronics,
http://www.smalltimes.com/
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My life in MEMS
Static charge sensor
Microchemical reactor
Chemical analysis on the micro scale
Switches for microwave
communications
Thermal control for satellites
Microrobotics
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Optical Applications
Optical switches
Chemical detection
Micro-optical benches
UC Davis
MIT, Sandia, Honeywell: polychrometer
Peter Fairley, “The Microphotonics Revolution,” Technology
Review, July-August 2000
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Parte II
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Sensore di temperatura a termocoppia
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Sensore di temperatura ed attuatore
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Sensore di temperatura a doppio risuonatore
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Sensore di umidità capacitivo
La variazione della costante di elettrica del dielettrico (poliammide) provoca una
variazione di capacità a causa dell’assorbimento di molecole di H2O e costituisce
una misura indiretta del contenuto volumetrico di H2O presente nell’aria. Un impiego
tipico è quello di verificare il grado di tenuta di confezioni ermetiche.
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Sensore di umidità capacitivo: realizzazione tecnologica
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Processo di fabbricazione
strutture 3D
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Principio dell’Accelerometro/Giroscopio
Suspended Mass MEMS
Forza di contrasto
Misura della rotazione
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Schema di accelerometro digitale
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Giroscopio Tuning Fork di Draper
Principio di funzionameto
Forza di Coriolis
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Giroscopio Tuning Fork di Draper
Principio di funzionameto
Tuning fork gyroscopes contain a pair of masses that are driven to oscillate with equal
amplitude but in opposite directions.
When rotated, the Coriolis force creates an orthogonal vibration that can be sensed by a
variety of mechanisms. The Draper Lab gyro, figure 2, uses comb-type structures to drive
the tuning fork into resonance, and rotation about either in-plane axis results in the moving
masses to lift, a change that can be detected with capacitive electrodes under the mass.
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Giroscopio Tuning Fork di Draper 2D
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Giroscopio piezoelettrico a piatto vibrante: principio di
funzionamento
Il piatto è posto in vibrazione lungo l’asse di simmetria z;
Le rotazioni secondo gli assi x ed y provocano una inclinazione del piatto che
viene rilevata da sensori capacitivi
Con un solo piatto vibrante è possibile rilevare rotazioni su due assi
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Giroscopio piezoelettrico a piatto vibrante
When the vibrating plate is rotated about an axis perpendicular to the drive
voltage, a voltage is produced in the third perpendicular direction. This
output voltage is proportional to the angular velocity. It can be proven that
the relationship is:
VA is the input voltage magnitude, ρ is the PZT density, ω is the input
voltage frequency, t is time, a is the plate length perpendicular to the
direction of rotation, c is the plate thickness, d31 and d15 are piezoelectric
constants, ε11 is the permittivity constant and Ω is the angular velocity
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Ipad/iPhone 4 gyro motion sensor STM AGD1 2022 FP6AQ
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Giroscopio ad anello risonante
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Giroscopio ad anello risonante
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Misura della velocità angolare del piede in movimento
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Flussimetro MEMS