Сенсори і актюатори Основні відомості
• План лекції
Найбільше фінансів вкладується в область проектування і виготовлення сенсорів
Типові використання:
•Сенсори тиску
•Хімічні сенсори
•Сенсори руху
•Акустичні сенсори
•Оптичні сенсори
•Газові сенсори
•Електромагнітні сенсори
•Сенсори тепла
•Сенсори радіації
Найбільше фінансів вкладується в область проектування і
виготовлення сенсорів
Типові галузі промисловості:
•Автомобілебудування
•Авіакосмічна
•Приладобудування
•Цивільне будівництво
•Товари народного вжитку
|
Сенсори перетворують один |
||
|
тип енергії в інший |
||
Типи енергії: |
Типи корисних |
||
• |
Атомна |
• |
сигналів: |
• |
Електрична |
Хімічний |
|
• |
Потенціальна |
• |
Електричний |
• |
Магнітна |
• |
Магнітний |
• |
Молекулярна |
• |
Механічний |
• |
Енергія маси |
• |
Радіаційний |
• |
Ядерна |
• |
Тепловий |
|
|
||
•Радіаційна
•Теплова
Основна ідея використання сенсорної технології
Хімічний |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Хімічний |
Електричний |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Електрични |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Перетворювач |
|||
Магнітний |
Сенсор |
|
|
|
Модифікатор |
|
|
|
й |
||||
Механічний |
|
|
|
|
|
|
вихідного |
Магнітний |
|||||
|
|
|
|
|
|
||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
сигналу |
|||
Радіаційний |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Механічний |
||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
Тепловий |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Радіаційний |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Тепловий |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Джерела |
|
|
|
|
|
||
|
|
|
|
|
|
живлення |
|
|
|
|
4 |
||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Історія розвитку і створення сенсорів
•Фаза відкрить (1947-1960)
•Біполярний транзистор винайдений американськими вченими Бардіним, Брайттеном і Шеклі в 1947
•П"єзорезистивний ефект в Si і Ge винайдений в 1954
•Перше промислове використання п"єзорезистивного ефекту здійснено в 1958 році
Історія розвитку і створення сенсорів
•Основная стадия створення технологій (1960-1970)
1.Тензодавач реалізований безпосередньо на кремнії
Історія розвитку і створення сенсорів
•Групова технологія серійного виготовлення (1970-1980)
1.Групова технологія виготовлення кремнієвих тензодавачів
2.Перший серійно виготовлений сенсор компанією виробником інтегральних схем для ЕОМ, 1974
3.Використання іонного легування для виготовлення вимірювальних сенсорів
4.Впровадження електростатичного з”єднання до скла
Історія розвитку і створення сенсорів
• Фаза мікромеханічної обробки (з 1980 )
1.Перспектива використання мікронної технології
2.Перспектива створення комплексних стуктур
3.Інтеграція з елементами електронної техніки
Загальні властивості використання чутливості
•Напруження в металах
•Зміна опору металу в залежності від напруженості
•П”єзорезистори
•Властивість зміни опору напівпровідників в залежності від прикладеного тиску
•П”єзоелектрики
•В кристалах виникає різниця потенціалів в залежності від прикладеного тиску