Nanosenzory pro stroje

-- 16.04.12

Levnější technologie nanosenzorů si nacházejí svou cestu do oblasti tlakových, pozičních a polohových senzorů, vysílačů a napájecích zdrojů.

Technologie nanosnímání přispívají ke zmenšování snímací části řídicí smyčky na stroji (snímání, měření, akční zásahy a opakování) a k její vyšší spolehlivosti, čímž se výroba stává efektivnější a účinnější. Nanotechnologie se nadále uplatňují v široké řadě aplikací. Ještě menší snímací prvky si našly místo v průmyslových strojích, například v silikonových tlakových senzorech, pozičních a polohovacích senzorech a ve vysílačích (na 1 mm je 1 milion nanometrů). Společnost Baolab Microsystems tvrdí, že její technologie NanoEMS přispěje ke zlepšení a zmenšení senzorů a komunikačních prvků budoucnosti.

Elektronický tříosový mikroelektromechanický systém (MEMS) 3D NanoCompass společnosti Baolab začleňuje nanorozměrové struktury do standardní kovové struktury velkoobjemově vyráběných plátků CMOS (Complementary Metal-Oxide Semiconductor). Dave Doyle, CEO společnosti Baolab, uvedl v prohlášení z 12. ledna 2012, že přechod z laboratoře do sériové výroby ukazuje, že technologie společnosti je „spolehlivá, škálovatelná a opakovatelná“. „Proces NanoEMS výrazně usnadňuje a zlevňuje integraci senzorů MEMS s mikrořadiči a se související elektronikou na stejném čipu na stejné výrobní lince CMOS, což umožňuje produktům zákazníků mít inteligentní senzory a plnit tak rostoucí poptávku po chytřejších a informovanějších zařízeních,“ uvedl Doyle. Bude přínosem také pro všechny průmyslové produkty, které rychle využívají trendy spotřební elektroniky. Dále se příznivě projeví i v polohovacích senzorech MEMS. Struktury NanoEMS společnosti Baolab lze podle vyjádření této firmy také snadno začlenit do obvodů ASIC pro RF antény, RF přepínače a aplikace komunikace v blízkém poli, jako jsou:

vibrační antény pro překonání omezení klasických (statických) antén, např. kompaktní supersměrové antény/čočky se superrozlišením, které vyžadují posouvače fáze a zisky s přesností, jež není momentálně realistická;

termomagnetické RF přepínače a antény: využitím nízkých hodnot Curieovy teploty niklu je možné vyrábět RF přepínače, filtry a konfigurovatelné antény;

modální přepínače: tato topologie umožňuje splnění přísných specifikací pro RF přepínače nízkým poměrem kapacitance a vysokou izolací, a to pomocí levných substrátů CMOS s nízkou rezistivitou;

RF filtry: malé rozměry prvků zpracování CMOS umožňují implementovat RF filtry MEMS až do GHz pásma požadovaného pro komunikaci mobilními telefony a značně zvýšit elektromechanickou vazbu;

převodníky energie: poklesne cena integrovaných nábojových čerpadel a napájecích zdrojů a budou kompaktnější a účinnější. ce

Mark T. Hoske, obsahový ředitel časopisu Control Engineering, CFE Media, mhoske@cfemedia.com.

Autor: Mark T. Hoske, Control Engineering