Elektronika z technikami pomiarowymi Wydział Elektryczny Instytut Metrologii i Automatyki Elektrotechnicznej Prof. Jan Zakrzewski Akademicka 10 p.23

ELEKTRONIKA bez wielkich problemów AUTOMATYKA LITERATURA Otto Liman, Horst Pelka ELEKTRONIKA bez wielkich problemów AUTOMATYKA WZMACNIACZE OPERACYJNE TECHNIKA CYFROWA Zakrzewski J.: Podstawy Miernictwa dla Kierunku Mechanicznego. Wyd. Pol. Śląskiej, Gliwice, 2004 Kaźmiekowski M., Wójciak A.: UKŁADY STEROWANIA I POMIARÓW W ELEKTRONIKCE PRZEMYSŁOWEJ Horowitz P. ,Hill W. : Sztuka elektroniki. T. 1 i 2

ELEKTRONIKA TELEKOMUNIKACJA ELEKTRONIKA PRZEMYSŁOWA ENERGOELEKTRONIKA POMIARY, AUTOMATYKA, ROBOTYKA

TRANZYSTOR p-n-p IC IB =20 µA IB =15 µA IB =10 µA IB =5 µA UCE 5mA 10mA BAZA KOLEKTOR EMITER + -

Przetworniki analogowo-cyfrowe UKŁADY CYFROWE UKŁADY ANALGOWE Generatory Bramki logiczne Wzmacniacze Liczniki Filtry Procesory Przetworniki analogowo-cyfrowe Cyfrowe przetwarzanie informacji jest dogodniejsze, gdyż jest mniej podatne na zakłócenia, prostsze, tańsze i szybsze.

Procedura pomiarowa X M M* N Z V Rozdzielczość Mezurand M Selektywność METODA POMIARU NARZĘDZIE POMIAROWE ODTWARZANIE MEZURANDU X M M* N Z V Rozdzielczość Mezurand M Selektywność Zakres pomiarowy Mmin Mmax Xmin Xmax Czułość S = N/X Stała (przyrządu) Powtarzalność

Elementy odkształcalne rurkowe Jednorodna Z wewnętrznym trzpieniem Asymetryczna Bourdona

Elementy odkształcalne mieszkowe

Indukcyjnościoweczujniki ciśnień

Tensometryczny czujnik ciśnienia - z mechanicznym elementem przeniesienia siły

Tensometryczny czujnik ciśnień rurowy p

WYTWORZENIE MEMBRANY KRZEMOWEJ I etap UTLENIANIE SiO 2 Si

Si SiO WYTWORZENIE MEMBRANY KRZEMOWEJ II etap DOMIESZKOWANIE BOREM BOR 2

Si SiO Fotoresist Maska WYTWORZENIE MEMBRANY KRZEMOWEJ III etap FOTOLITOGRAFIA SiO 2 Maska Fotoresist Si

WYTWORZENIE MEMBRANY KRZEMOWEJ IV etap TRAWIENIE KRZEMU Si

SiO Si WYTWORZENIE MEMBRANY KRZEMOWEJ V etap TRAWIENIE SiO I UTLENIANIE 2 SiO 2 Si

WYTWORZENIE STRUKTURY CZUJNIKA FOSFOR warstwa p + Si SiO 2

WYTWORZENIE STRUKTURY CZUJNIKA SiO 2 warstwa p + PIEZOREZYSTOR Si

Czujniki piezorezystywne ciśnienia oparte są na pomiarze naprężeń proporcjonalnych do różnicy ciśnień występujących po obu stronach membrany. Naprężenia mierzone są przy pomocy piezorezystorów (rezystorów dyfuzyjnych wykonanych w membranie). Efekt piezorezystywny jest silnie anizotropowy i mocno zależy od orientacji krystalograficznej.

ANIZOTROPIA CZUŁOŚCI PIEZOREZYSTORÓW x z y (100) x z y (110) x z y (111) c) <111> <001> <010> <011> <110> Płaszczyzna <100>

UKŁAD MOSTKOWY REZYSTORÓW STRUKTURA CZUJNIKA UKŁAD MOSTKOWY REZYSTORÓW PIEZOREZYSTORY 1 mm

UKŁAD MOSTKOWY REZYSTORÓW 1 R 3 U Z R 4 R 2

CIŚNIENIE NIŻSZE Si CIŚNIENIE WYŻSZE Si PODŁOŻE SZKLANE

STRUKTURA TRANZYSTORA ZINTEGROWANY CZUJNIK CIŚNIENIA STRUKTURA TRANZYSTORA BIPOLARNEGO STRUKTURA CZUJNIKA K E B Si PODŁOŻE SZKLANE

POJEMNOŚCIOWY CZUJNIK CIŚNIENIA MEMBRANA Si PODŁOŻE SZKLANE ELEKTRODY

CZUJNIK POJEMNOŚCIOWY A A MEMBRANA ELEKTRODY Si PODŁOŻE SZKLANE

Piezorezystancyjnye czujniki ciśnień f-my Kleber absolutny względny

Piezorezystancyjnye czujniki ciśnień f-my Kleber Różnicowy, medium doprowadzone dwustronnie Względny, medium doprowadzone jednostronnie

Przetwornik ciśnienia 3051 Przyciski do nastawienia zera i zakresu Bardzo prosta obsługa Płytka z elektroniką Ma obudowaną konstrukcję typu plug-in i ulepszone zamocowanie Obudowa elektroniki Kompatybilna ze standardem Fieldbus, pozostawia dużo miejsca na przewody Nowe możliwości softwerowe Wyświetlacze typu LCD, sygnały ostrzegawecze kompatybilne ze standardem NAMUR i możliwość nastawienia granic przekroczenia zakresu. Listwa zaciskowa Zawiera trzy zaciski w zwartej konstrukcji typu plug-in Moduł z czujnikiem Spawana metalowa obudowa Przyłącze procesowe Przetwornik ciśnienia 3051

Półprzewodnikowe czujniki przyśpieszenia

Mechaniczny czujnik przyśpieszenia typu ball in tube

Elektryczny czujnik przyśpieszenia typu ADXL produkcji Analog Devices w technologii MEMS Zawieszenie zginane Zawieszenie rozciągane Miejsca zamocowania

Budowa wewnętrzna sterownika systemu SRS 1 – czujnik przyspieszeń 2 – włącznik bezpieczeństwa 3 – układ podtrzymania napięcia zasilającego (awaryjnego) 4 – układ ASIC 5 - mikrokontroler

Koncepcja nowoczesnego systemu poduszek powietrznych firmy Bosch

Detekcja dachowania- Bosch

Charakterystyki napełniania poduszki o ładunku dwustopniowym - a, i dwóch ładunkach – b

Pojemnościowy czujnik przyspieszenia wykonany technologią wytrawiania objętościowego i łączenia poszczególnych warstw (bondowania) Masa sejsmiczna

Cztery elementy łączone (bondowane) w celu otrzymania struktury czujnika

Układ ASIC 40 000 tranzystorów. Układ z siłowym sprzężeniem zwrotnym Przetwornik 24 bitowy Filtr piątego rzędu