Stabilnost odziva membranskega kapacitivnega keramičnega senzorja zračnega tlaka je odvisna od stabilnosti samega senzorskega elementa in natančnosti ter stabilnosti elektronike za pretvorbo in procesiranje senzorskega signala. Testiranja prototipov so pokazala, da je stabilnost ničelnega odziva senzorja v mejah natančnosti konverzije z AD7746.
F.08 Razvoj in izdelava prototipa
COBISS.SI-ID: 23130919Rezultati raziskave na področju 3D oblikovanja LTCC struktur in razvoja tehnologije za izdelavo keramične kapsule kapacitivnega senzorja tlaka s tanko membrano in natančno definirano zračno režo so pokazali, da je doseganje lepo izvedene zračne reže kritična predvsem za strukture z večjimi membranami in debelino pod 150 um. V splošnem uporaba začasnih plasti še vedno ne omogoča dovolj dobre definicije (tudi raziskave na vzporednih projektih), so pa bili doseženi tudi zelo dobri rezultati. Določeni in ovrednoteni so postopki izdelave votline brez začasne plasti.
F.09 Razvoj novega tehnološkega procesa oz. tehnologije
COBISS.SI-ID: 21728551Kapacitivne keramične senzorje tlaka izdelane v LTCC strukturi brez uporabe začasnih plasti (dosežek opisan pod točko 1) smo karakterizirali v tlačnem področju 0-300 mbar. Izdelali smo več serij poskusnih senzorjev: z in brez elektronike za pretvorbo senzorskega signala (zasnovani na uporabi kapacitivno-digitalnega pretvornika AD 7746), na katerih so bili narejeni preliminarni testi. Karakterizacija senzorskih elementov brez izhodne elektronike je opravljena z uporabo razvojnega kita AD 7746 EV.
F.08 Razvoj in izdelava prototipa
COBISS.SI-ID: 22022183Opisan je razvoj tehnološkega postopka za izdelavo kapsule s tanko membrano in ozko zračno režo v LTCC strukturi, ki je ključnega pomena za kapacitivne senzorske elemente. Analiziran je vpliv tehnoloških in geometrijskih parametrov na karakteristike senzorja ter podane smernice načrtovanja. Poleg kapacitivnih senzorjev, ki so najbolj primerni s stališča nizke porabe so analizirane možnosti za izvedbo piezouporovnih senzorjev, ki z uporabo sodobne integrirane elektronike omogočajo zelo nizko porabo (< 0,05 mW).
F.02 Pridobitev novih znanstvenih spoznanj
COBISS.SI-ID: 22021927Pri optimizaciji dizajna KKST je potrebno upoštevati, da je kapacitivnost senzorja odvisna od števimih parametrov kot so geometrija, dimenzije in dielektrične lastnostmi keramike, izvedbe elektrod in povezave z izhodno elektroniko, vpliv okoliškega medija itd. Pomembno vlogo pri analizi teh vplivov imajo numerične simulacije. V več iteracijah (numeričnih in eksperimentalnih) smo samo z ustreznim dizajnom elektrod izboljšali stabilnost in resolucijo senzorja.
F.08 Razvoj in izdelava prototipa
COBISS.SI-ID: 24233511