Nalaganje ...
Projekti / Programi vir: ARIS

Energijsko varčni keramični senzorji tlaka z digitalnim izhodom

Raziskovalna dejavnost

Koda Veda Področje Podpodročje
2.09.00  Tehnika  Elektronske komponente in tehnologije   

Koda Veda Področje
T171  Tehnološke vede  Mikroelektronika 
T150  Tehnološke vede  Tehnologija materialov 
P180  Naravoslovno-matematične vede  Meroslovje, fizikalna instrumentacija 
Ključne besede
Keramični senzorji tlaka, LTCC tehnologija, debeloplastna tehnologija, piezoelektrični resonančni senzorni, pametni senzorji, energijsko vačno delovanje.
Vrednotenje (pravilnik)
vir: COBISS
Raziskovalci (17)
št. Evidenčna št. Ime in priimek Razisk. področje Vloga Obdobje Štev. publikacijŠtev. publikacij
1.  11682  mag. Uroš Aljančič  Elektronske komponente in tehnologije  Raziskovalec  2008 - 2011  206 
2.  01926  dr. Slavko Amon  Elektronske komponente in tehnologije  Raziskovalec  2008 - 2011  473 
3.  08346  Darko Belavič  Elektronske komponente in tehnologije  Raziskovalec  2008 - 2011  682 
4.  17125  Matjaž Cvar    Tehnični sodelavec  2008 - 2011 
5.  06423  dr. Janez Holc  Materiali  Raziskovalec  2008 - 2011  862 
6.  03219  dr. Marko Hrovat  Materiali  Raziskovalec  2008 - 2011  712 
7.  19391  Mitja Jerlah    Tehnični sodelavec  2008 - 2011  115 
8.  24574  Sandi Kocjan  Elektronske komponente in tehnologije  Raziskovalec  2008 - 2011  31 
9.  02627  dr. Marija Kosec  Elektronske komponente in tehnologije  Raziskovalec  2008 - 2011  1.494 
10.  13369  dr. Danjela Kuščer Hrovatin  Elektronske komponente in tehnologije  Raziskovalec  2008 - 2011  540 
11.  02572  Srečo Maček    Tehnični sodelavec  2008 - 2011  144 
12.  20186  dr. Matej Možek  Elektronske komponente in tehnologije  Raziskovalec  2008 - 2011  270 
13.  16034  dr. Marko Pavlin  Meroslovje  Raziskovalec  2008 - 2011  110 
14.  28467  dr. Samo Penič  Elektronske komponente in tehnologije  Raziskovalec  2008 - 2010  117 
15.  05075  dr. Drago Resnik  Elektronske komponente in tehnologije  Raziskovalec  2008 - 2011  261 
16.  04378  dr. Marina Santo Zarnik  Elektronske komponente in tehnologije  Vodja  2008 - 2011  374 
17.  04383  dr. Danilo Vrtačnik  Elektronske komponente in tehnologije  Raziskovalec  2008 - 2011  309 
Organizacije (3)
št. Evidenčna št. Razisk. organizacija Kraj Matična številka Štev. publikacijŠtev. publikacij
1.  0106  Institut "Jožef Stefan"  Ljubljana  5051606000  90.600 
2.  1538  Univerza v Ljubljani, Fakulteta za elektrotehniko  Ljubljana  1626965  27.738 
3.  1704  HIPOT-RR raziskave in razvoj tehnologij in sistemov, d.o.o.  Otočec  5981344  759 
Povzetek
Predlagan projekt je interdisciplinarna aplikativna raziskava s področja senzorike, materialov in keramične tehnologe z nizko temperaturo žganja (Low Temperature Cofired Ceramic - LTCC), debeloplastne tehnologije, procesiranja in uporabe piezokeramičnih debelih plasti, ter sodobne energijsko varčne elektronike za pametne senzorske sisteme. Cilj raziskovanja je obvladovanje materialov in naprednih tehnologij za izdelavo energijsko varčnih keramičnih senzorjev tlaka, ki imajo že na prvi stopnji digitalni izhod in so primerni za uporabo v brezžičnih senzorskih omrežjih. Projekt se osredotoča na raziskave energetsko varčnih senzorskih elementov na keramični osnovi, zato bodo obravnavani senzorji oz. senzorski principi, ki so že v osnovi bolj varčni: tj. kapacitivni in piezoelektrični resonančni senzorji. V obeh primerih je osnovna konstrukcija keramična kapsula s tanko upogljivo membrano, ki bo izdelana v LTCC tehnologiji. V primeru kapacitivnega senzorja bo na membrani debeloplastna elektroda, v primeru piezoelektričnega resonančnega senzorja pa bo na membrani debeloplastne PZT struktura, ki deluje kot aktuator in senzor hkrati. Uporaba sodobnih mikroprocesorjev za procesiranje signala omogoča varčno delovanje sistema.
Pomen za razvoj znanosti
Raziskave na projektu so bile usmerjene k odkrivanju novih spoznanj o funkcijskih lastnostih keramičnih materialov z nizko temperaturo žganja (LTCC) in razvoju novih tehnoloških postopkov za oblikovanje tridimenzionalnih membranskih senzorskih struktur. Tu gre za nekonvencionalno uporabo relativno nove tehnologije in materialov, ki ob izkoriščanju komercialnih LTCC in debeloplastnih materialov in nekaterih doma razvitih materialov (skupaj z rezultati raziskav na vzporednih projektih) odpirajo velike možnosti za izdelavo različnih funkcijskih keramičnih struktur. Uporaba nove obetajoče tehnologije za izdelavo membranskih keramičnih senzorjev tlaka je trenutno zelo zanimiva za industrijske partnerje in proizvajalce na področju senzorjev. Uspešna realizacija projektih ciljev tako vsekakor predstavlja močno spodbudo za pospešene raziskave in razvoj znanosti na tem področju. Drugi pomemben prispevek projekta je tudi v tem, da povezuje raziskave novih tehnoloških zmožnosti z študijem kapacitivnega senzorskega principa, ki je že v osnovi bolj varčen in tako analizira vpliv tehnoloških rešitev na doseganje želenih senzorskih karakteristik ob nizki porabi energije. Integracija senzorske funkcije z ustrezno sodobno elektroniko za procesiranje senzorskega signala (integriran kapacitivno digitalni pretvornik) pa omogoča tudi nadaljnjo optimizacijo in energijsko varčno delovanje sistema, kar je v skladu z razvojnimi trendi raziskovalnega področja. Doseženi rezultati so potrdili utemeljenost raziskovalne hipoteze in obenem odprli vrsto novih raziskovalno-razvojnih problemov za bodoče raziskave na področju energijsko varčnih senzorjev. Tako vsi dosežki projekta pozitivno vplivajo ne samo na bodoče raziskave na področju LTCC materialov in tehnologije ampak predstavljajo tudi pomembno povezavo s komplementarnimi znanji s področja senzorike in sodobne elektronike. S tem so dosežki raziskave pomembni za razvoj aplikativnega raziskovanja na področju keramičnih mikro-elektromehanskih sistemov, medtem ko multidisciplinarnost raziskave prispeva k povezovanju različnih področij tehnike.
Pomen za razvoj Slovenije
Znanje pridobljeno na projektu in razviti novi tehnološki postopki za 3D oblikovanje LTCC struktur predstavljajo solidno osnovo za izdelavo kapacitivnih senzorskih struktur in prenos tehnologije v proizvodnjo. Integracija keramične strukture z elektroniko za kapacitivno-digitalno pretvorbo senzorskega signala, ki je nameščena v neposredni bližini senzorskega elementa, odpira nove možnosti za razvoj tržno zanimivih senzorskih izdelkov. Doseženi rezultati so omogočili uporabniku (sofinancerju HYB d.o.o.) začetek novega razvojnega in investicijskega projekta za razvoj nove generacije lastnih keramičnih senzorjev in s tem bistveno prispevali k potencialni razširitvi asortimana izdelkov na svetovnem trgu. Energijska varčnost takega izdelka prispeva ne samo k njegovi konkurenčnosti na svetovnem trgu ampak tudi k pospešenem prehodu v nizkoogljično družbo. S tem lahko rezultati posredno pripomorejo k boljšem regionalnem razvoju manj razvitih področij v Republiki Sloveniji. Dosežki na projektu pozitivno vplivajo na reputacijo slovenskih raziskovalnih institucij. Odpirajo nove možnosti za sodelovanja raziskovalne skupine in industrijskega partnerja v domačem in evropskem prostoru ter s tem nadaljnje poglabljanje znanja in afirmacijo slovenskih raziskovalnih dosežkov. Člani raziskovalne skupine so navezali nove in obnovili nekatere stare stike z raziskovalnimi institucijami v tujini in v sodelovanju z njimi pričeli z novimi raziskovalnimi projekti na sorodni tematiki (Eureka projekt E!4570 IPCTECH in bilateralni sodelovanji s poljskimi in romunskimi kolegi). Nenazadnje so rezultati projekta in dosežki skupine na tem področju so v veliki meri pripomogli tudi k uspešni prijavi enega od šestih projektov Centra odličnosti NAMASTE, Napredni nekovinski materiali s tehnologijami prihodnosti, ki je že v prvem letu požel zavidljive rezultate v povezovanju slovenski znanstvenih institucij in industrije iz cele Slovenije.
Najpomembnejši znanstveni rezultati Letno poročilo 2008, 2009, zaključno poročilo, celotno poročilo na dLib.si
Najpomembnejši družbeno–ekonomsko in kulturno relevantni rezultati Letno poročilo 2008, 2009, zaključno poročilo, celotno poročilo na dLib.si
Zgodovina ogledov
Priljubljeno