Ograniczanie wyników
Czasopisma help
Autorzy help
Lata help
Preferencje help
Widoczny [Schowaj] Abstrakt
Liczba wyników

Znaleziono wyników: 142

Liczba wyników na stronie
first rewind previous Strona / 8 next fast forward last
Wyniki wyszukiwania
Wyszukiwano:
w słowach kluczowych:  MEMS
help Sortuj według:

help Ogranicz wyniki do:
first rewind previous Strona / 8 next fast forward last
PL
W artykule przedstawiono opracowany głównie na potrzeby robotyki mobilnej system sterowania bezwładnościowego, który opiera się na pomiarach sił w postaci przyspieszeń i prędkości obrotowych działających na mikroukład. Opisano ideę konwersji danych pomiarowych na sygnały sterowania, poprawiając ich dokładność przy wykorzystaniu filtru komplementarnego lub Kalmana.
EN
The paper presents inertial control system meant mainly for mobile robotics. System uses accelerations and angular speeds measured by inertial measurement unit in order to convert them to control signals. Idea behind conversion is described, and the way to improve measurements by implementing either complementary or Kalman filter.
EN
The paper presents the technology for obtaining NiFe/Ti/NiFe layer structures in MEMS technology using magnetron purge with the assumption of being used as semi-magnetic sensors. A series of samples was made on a glass substrate with a sandwich structure, where the individual layers were 100 nm NiFe, 10 nm Ti and on top again NiFe with a thickness of 100 nm. Measurements of DC resistance of the obtained structures in a constant magnetic field, which was produced by neodymium magnets and an electromagnet, were carried out. The obtained results confirm the occurrence of phenomena known as the magnetoresistance effect. The influence of the spatial arrangement of structures relative to the constant magnetic field vector was checked and proved.
PL
W pracy przedstawiono technologię otrzymywania struktur warstwowych NiFe/Ti/NiFe w technologii MEMS metodą rozpylania magnetronowego w założeniu mających służyć jako czujniki pól magnetycznych. Wykonano serię próbek na szklanym podłożu o budowie kanapkowej, gdzie poszczególne warstwy stanowiły 100 nm NiFe,10 nm Ti oraz na wierzchu ponownie NiFe o grubości 100 nm. Przeprowadzono pomiary rezystancji stałoprądowej otrzymanych struktur w stałym polu magnetycznym, które było wytwarzane przez magnesy neodymowe oraz elektromagnes. Otrzymane wyniki potwierdzają występowanie zjawisk określanych jako efekt magnetooporowy. Sprawdzony oraz udowodniony został wpływ ułożenia przestrzennego struktur względem wektora stałego pola magnetycznego.
3
Content available remote Metody przyrostowe w mikrotechnologiach wytwarzania
PL
Koncepcję i strategię mikro- i nanotechnologii przedstawił R.P. Feynman w 1959 r. Wprowadzenie ich do praktyki nastąpiło po opracowaniu i wdrożeniu skaningowego mikroskopu tunelowego (1981 r.) oraz mikroskopu sił atomowych (1985 r.). Dalszy rozwój mikro- i nanotechnologii zaowocował opracowaniem i zastosowaniem mikro- i nanoelektromechanicznych systemów (MEMS, NEMS), których produkcja rośnie od lat 90. o ok. 17÷20% rocznie. Wytwarzanie mikro- i nanoelementów występujących w tych układach jest trudne technologicznie z uwagi na niewielkie wymiary oraz często złożoną strukturę zewnętrzną i wewnętrzną. W takich przypadkach racjonalne może być zastosowanie metod wytwarzania przyrostowego. W artykule przedstawiono możliwości wytwarzania przyrostowego, głównie w mikrotechnologiach.
EN
In 1959 R.P. Feynman has presented the concept and strategy of micro- and nanotechnology development. Their introduction to the practice took place after working out the scanning tunneling microscopy (1981) and atomic force microscopy (1985). In the further development of micro- and nanotechnology the micro and nano electromechanical systems (MEMS, NEMS) have been worked. MEMS and NEMS are widely applied in majority of modern equipment and the production of the equipment increases about 17÷20% per year since 1990s. MEMS and NEMS manufacture usually is a difficult technological problem because of small dimensions and complex outside and inside structures. In such cases the application of additive manufacturing processes can be very promising. In the paper the possibilities of additive manufacturing processes applications, mainly in microtechnologies, is presented.
PL
Przechyłomierz (inklinometr) to czujnik specjalizowany, którego zadaniem jest pomiar kąta w zględem p łaszczyzny poziomej lub pionowej. Urządzenie to należy do podstawowego wyposażenia jachtów. Celem niniejszej publikacji jest przedstawienie procesu projektowania, budowy i tworzenia oprogramowania cyfrowego inklinometru służącego do stosowania w jachtach i w innych jednostkach pływających. Projekt przechyłomierza zakłada zastosowanie czujników mikromechanicznych sterowanych przez mikrokontroler. Program do wyznaczenia przechyłu wykorzystuje dane z wbudowanego akcelerometru, żyroskopu i magnetometru. Urządzenie jest zdolne do dokładnego wyznaczenia kąta przechyłu niezależnie od działających na nie drgań. Skonstruowany układ umożliwia zarówno zapis danych, jak i przesyłanie ich w czasie rzeczywistym do podłączonego komputera. Hermetyczna obudowa zapewnia odporność urządzenia na niekorzystne warunki atmosferyczne. Wbudowany układ podtrzymywania napięcia zasilania umożliwia prawidłową pracę urządzenia podczas wystąpienia spadku napięcia lub chwilowego odcięcia zasilania.
EN
Clinometer, inclinometer – a specialized sensor, whose task is to measure the angle with respect to the horizontal or vertical plane. These devices belong to the basic equipment of yachts. The aim of this publication is to present the process of designing, building and software development of an inclinometer for use on yachts and other vessels. The inclinometer design assumes the use of micromechanical sensors controlled by a microcontroller. The software uses the data from the built-in accelerometer, gyroscope and magnetometer to determine the tilt. The device is able to accurately determine the angle of heel regardless of vibrations. The constructed system enables data storage as well as sending them in real time to the connected computer. The hermetic casing ensures the device’s resistance to adverse weather conditions. The built-in backup power supply system enables proper operation of the device during a voltage drop or temporary power cut.
PL
Celem przeprowadzonych prac badawczych było określenie wpływu miedzi na wzrost hodowli komórek podczas badania in vitro. Dodatkowo, sprecyzowanie w jakich warunkach wykorzystanie danego materiału będzie wystarczające i pozwoli na otwarcie nowych ścieżek rozwoju. W ramach prac badawczych zaprojektowano i wykonano kondensatory grzebieniowe z miedzi na biokompatybilnych podłożach. Warstwy metalizacji osadzono metodą rozpylania magnetronowego na różnego rodzaju materiałach. Najlepsze rezultaty uzyskano na podłożach z poliwęglanu, spełniając wszystkie, wcześniej określone wymagania, m.in. biokompatybilność oraz wytrzymałość na wykorzystywane podczas prac technologicznych roztwory chemiczne. Zaprojektowaną geometrię kondensatorów grzebieniowych uzyskano w procesie fotolitografii. Wytworzone struktury testowe wykorzystano do monitorowania wzrostu hodowli komórek odzwierzęcych, za pomocą pomiarów parametrów elektrycznych. Uzyskane wyniki pozwalają na ocenę możliwości wykorzystania miedzi w różnorodnych zastosowaniach biotechnologicznych.
EN
The target point of the research work was to determine the effect of copper on the growth of cell culture during in vitro testing. In addition, specifying under which conditions the use of a given material will be more appropriate and sufficient, will allow opening new development paths. For this purpose, copper comb condensers were designed and made on biocompatible substrates. The metallization layers were deposited by magnetron sputtering on various materials. The best results were obtained on polycarbonate substrates, meeting all the previously specified requirements, including biocompatibility and durability of chemical solutions used during technological works. The designed geometry of comb capacitors was obtained in the photolithography process. The generated test structures were used to monitor the growth of zoonotic cell culture by measuring electrical parameters. The obtained results allow to evaluate the possibilities of using copper in various biotechnological applications.
EN
The advance of MEMS-based inertial sensors successfully expands their applications to small unmanned aerial vehicles (UAV), thus resulting in the challenge of reliable and accurate in-flight alignment for air-borne MEMS-based inertial navigation system (INS). In order to strengthen the rapid response capability for UAVs, this paper proposes a robust in-flight alignment scheme for airborne MEMS-INS aided by global navigation satellite system (GNSS). Aggravated by noisy MEMS sensors and complicated flight dynamics, a rotation-vector-based attitude determination method is devised to tackle the in-flight coarse alignment problem, and the technique of innovation-based robust Kalman filtering is used to handle the adverse impacts of measurement outliers in GNSS solutions. The results of flight test have indicated that the proposed alignment approach can accomplish accurate and reliable in-flight alignment in cases of measurement outliers, which has a significant performance improvement compared with its traditional counterparts.
EN
In this paper the analysis of a MEMS vibrating gyroscope model is presented. The FEM analysis of the 3D structure has been performed in COMSOL Multiphysics software. Author took particular attention on mechanical properties particular parts of this device especially combs (used in electrostatical actuators and sensors) in drive and sense directions. For further electrostatic analysis (which is not covered in this article) this analysis has enormous meaning because any deformation of comb structure during operation influences on quality of electrostatic actuating and sensing. In this paper author performed stress results and deformation analysis in sense direction, however similar conclusions one can be drawn for drive direction.
EN
MEMS are one of the fastest developing branch in microelectronics. Many integrated sensors are widely used in smart devices i.e. smartphones, and specialized systems like medical equipment. In the paper we present the main parts of a system for measuring human movement which can be used in human balance disorder diagnosis. We describe our design of capacitive accelerometers and dedicated switched capacitor readout circuit. Both will be manufactured as separate chips in different technological processes. The principle of operation, schematics and layouts of all parts of the system are presented. Preliminary simulations show that the proposed designs are applicable for the considered medical device.
9
Content available remote Tilt measurements in mechatronic devices and mobile microrobots
EN
A review of the author’s own research on tilt measurements in mechatronic devices by means of micromachined accelerometers is presented. This comprehensive study addresses such issues as adjusting metrological properties of a tilt sensor for the application in a specific kind of a mechatronic device, systematizing problems pertaining to tilt measurements, applying various methods of decreasing uncertainty of tilt measurements, performing related experimental studies using custom test rigs, and building novel prototypes of tilt sensors. Due to the implementation of the proposed measurement techniques, considerations and novel ideas, it is possible to determine tilt either in a much simpler way, which translates to lower cost, or much more precisely, depending on particular requirements to be satisfied.
EN
Three-dimensional (3D) printing has the potential to transform science and technology by creating bespoke, low-cost appliances that previously required dedicated facilities in order to be made. An attractive and promising research field comes in the form of using 3D printing to create MEMS, including microfluidic structures. In this paper, a discussion on applicability of inkjet 3D printing (i3Dp) for MEMS fabrication is presented on the base of works carried out by a team led by the author.
EN
The concept of a miniature transmission electron microscope (TEM) on chip is presented. This idea assumes manufacturing of a silicon-glass multilayer device that contains a miniature electron gun, an electron optics column integrated with a high vacuum micropump, and a sample microchamber with a detector. In this article the field emission cathode, utilizing carbon nanotubes (CNT), and an electron optics column with Einzel lens, made of silicon, are both presented. The elements are assembled with the use of a 3D printed polymer holder and tested in a vacuum chamber. Effective emission and focusing of the electron beam have been achieved. This is the first of many elements of the miniature MEMS (Micro-Electro-Mechanical System) transmission electron microscope that must be tested before the whole working system can be manufactured.
PL
Praca dotyczy porównania regularności próbkowania trójosiowych czujników przyspieszenia w popularnych smartphone'ach, przedstawiono zestawienie czujników niektórych telefonów. Podstawowym analizowanym parametrem jest stabilność częstotliwości próbkowania w zależności od używanego systemu operacyjnego i producenta urządzenia. Analizę prowadzono tak by wybrane smartphony były wyposażone w różne czujniki pomiarowe - akcelerometry. Zaprezentowano przykład zastosowania pomiarowego - porównawczy pomiar drogowy.
EN
The work is a description of metrological properties and their comparison for triaxial acceleration sensors (MEMS - MicroElectro-Mechanical System, IMU - Inertial Measurement Unit) in popular and modern smartphones. A comparison of the components of some phones is presented. The stability of the sampling time is the basic parameter which is analyzed. Sampling time in analog-to-digital converters (inside MEMS units) depends on the operating system of smartphone and its components (processor, RAM) which are used in its construction. The analysis was performed in order to select smartphones which are equipped with different measuring systems - MEMS accelerometers. The Android and iOS operating systems are used in research. The comparative road measurement is presented as an example of measuring application with smartphones. Physics Toolbox Sensor Suite software (free software for iOS and Android) used in the measurement of a vehicle motion. Results for 3D acceleration signals processing with variable sampling time are presented and compared for different smartphones.
EN
Due to the development of MEMS, there is an opportunity to build a low-cost integrated navigation systems, operating independently of horizon visibility. This paper presents the proposal of an integrated GPS/IMU platform using MEMS technology. In order to verify the performance of a system built at the University of Warmia and Mazury, an experiment was conducted. In this experiment a precise Javad GNSS receiver, commercial grade GPS/IMU XW – ADU5660 and own-built system were used. The experiment was conducted to compare the results obtained from self built device with the working military integrated navigation unit. During the study all three devices were mounted inside moving vehicle. The car drove route inside the Kortowo campus, during which, all equipment performed measurements. Then, the results from both integrated systems were compared with RTK (Real Time Kinematic) results from Javad receiver. Experiments prove that the performance of own device is comparable to the commercial device.
PL
Do powszechnych zjawisk występujących w górnictwie podziemnym należą wstrząsy i tąpnięcia, które stanowią istotne zagrożenie dla znajdujących się pod ziemią ludzi oraz mogą spowodować znaczne straty finansowe. Odpowiednio wczesne wykrycie nadchodzącego zagrożenia zdecydowanie poprawiłoby bezpieczeństwo załogi jak również pozwoliłoby ograniczyć straty ekonomiczne. Niestety nie zostały dotychczas opracowane dostatecznie skuteczne systemy predykcji tych zjawisk. Niemniej jednak szczury, które żyją w podziemnej części kopalni, wykrywają zbliżające się zagrożenie dużo wcześniej w stosunku do zainstalowanej aparatury. Nadzwyczajne umiejętności tych gryzoni wynikają w znacznej mierze z możliwości ich zmysłów pozwalających na rejestrowanie drgań mechanicznych w szerokim zakresie od infradźwięków do ultradźwięków. Istotnym problemem technicznym w opracowaniu aparatury naśladującej zmysły szczura jest uzyskanie odpowiedniej czułości i rozdzielczości detektora w zakresie niskich częstotliwości przy jednoczesnym zapewnieniu odpowiedniego stosunku sygnał szum. W artykule przedstawiono koncepcję konstrukcji szerokopasmowego detektora mikrodrgań jako elementu systemu predykcji zagrożeń sejsmicznych.
EN
The underground rock burst and mining tremor are well-known phenomenon, which are a serious threat to beneath the underground people and can cause significant economical losses. The early enough detection of approaching dangerous would significantly improve the safety of the crew and it would reduce economic losses. Unfortunately, they have not yet developed sufficiently effective systems for prediction of these phenomena. However, the rats that live in the underground of the mine can detect the coming dangerous much earlier in relation to so far used equipments. unique ability of these rodents largely due to the possibility of their senses for the registration of mechanical vibrations in a wide range of infrasound to ultrasound. An important technical problem in the development of devices mimicking the senses rat to obtain adequate sensitivity and resolution of the detector in the low frequency range while ensuring appropriate the signal to noise ratio.The paper presents the concept of construction wideband micro-vibrations detector as a part of the seismic hazards prediction system.
PL
Artykuł przedstawia wyniki badań możliwości przestrajania częstotliwości rezonansowej anteny mikropaskowej pracującej w paśmie 60GHz. Elementami zmieniającymi dopasowanie anteny są układy elektroniczno-mechaniczne w skali mikro (ang. MEMS).
EN
This paper shows a study of the possibility to adjust the resonating frequency of a 60GHz microstrip antenna with the use of Micro-electromechanical Systems (MEMS).
16
PL
Celem badań opisanych w niniejszym komunikacie jest wykorzystanie specjalnego interfejsu dla osoby niewidomej umożliwiającego sterowanie menu urządzenia nawigacyjnego za pomocą ruchów głowy. Zastosowano czujniki inercyjne wbudowane w układ stereowizyjny umieszczony na głowie użytkownika systemu. Dla 2-sekundowych okien czasowych rejestrowanych sygnałów wyliczono parametry statystyczne takie jak: średnie, minimum, maksimum, odchylenie standardowe, kurtoza oraz współczynniki korelacji dla sygnałów pochodzących z trój-osiowego akcelerometru i trój-osiowego żyroskopu. Dla tak przygotowanych danych treningowych zbadano skuteczność działania czterech różnych klasyfikatorów do rozpoznawania różnych ruchów głowy służących do sterowania interfejsem. Najlepsze wyniki uzyskano dla tzw. lasu losowego, którego skuteczność dla zbioru sygnałów testowych wyniosła 98,89%. Prawidłowe rozpoznawanie ruchów głowy umożliwi osobie niewidomej komunikowanie się z urządzeniem mobilnym i zarządzanie aplikacjami za pomocą ruchów głowy.
EN
The purpose of the study described in this communication is to apply a special interface for the blind person to control the menu of the navigation device using head movements. Inertial sensors built into the stereovision system positioned on the user's head are used. For two-second time windows of the recorded signals, statistical parameters such as: mean, minimum, maximum, standard deviation, kurtosis, and correlation coefficients for signals from a three-axis accelerometer and a three-axis gyroscope were calculated. For such training data, the effectiveness of the four different classifiers was assessed to distinguish different head movements. The best results were obtained for the so-called random forest whose efficiency for the test set signals achieved 98.89%. Proper recognition of head movements will allow the blind person to communicate with the mobile interface and control applications by means of head movements.
PL
Czujniki magnetometryczne wykonane w technologii MEMS (ang. microelectromechanical system), ze względu na niewielkie wymiary, wagę oraz cenę wykorzystywane są do wyznaczania kierunku północnego w aplikacjach związanych z robotyką mobilną. Na jakość estymacji kąta obrotu wpływ mają zarówno zaburzenia pola magnetycznego powstałe na skutek obecności ferromagnetyków twardych (tzw. Hard-Iron distortion) jak i ferromagnetyków miękkich (tzw. Soft-Iron distortion). W niniejszym artykule zaprezentowano ideę estymacji kąta heading, procedurę kalibracyjną magnetometru jak i porównanie trzech wybranych algorytmów kompensacji zaburzeń od ferromagnetyków twardych. Prezentowane metody różnią się między sobą złożonością, kosztem numerycznym jak i efektywnością działania.
EN
The magnetometer sensors, manufactured in microelectromechanical system (MEMS) technology, due to small dimension, weight and price are used for the north direction determination in applications related to a mobile robotics. The quality of the rotation angle estimation is influenced by disturbances of the magnetic field caused by both the presence of hard ferromagnetic (so-called Hard-Iron distortion) and soft ferromagnetic materials (so-called Soft-Iron distortion). The article presents the idea of heading angle estimation, magnetometer calibration procedure and compares three selected compensative algorithms of Hard-Iron distortion. Described methods differ in complexity, numerical cost and efficiency. The presented methods vary in complexity, numerical expense and efficiency.
PL
Wpływ temperatury na pomiary akcelerometrów analogowych opisywany jest poprzez współczynniki takie jak Voffset due to temperature czy Sensitivity due to temperature. Producenci układów scalonych podają jednak jedynie typowe wartości tych parametrów, wraz z możliwymi maksymalnymi odchyleniami. Wartości współczynników różnią się między poszczególnymi egzemplarzami elementów i powinny być wyznaczone eksperymentalnie. W niniejszym artykule zaprezentowano wyniki badań wpływu temperatury na wskazania czterech wybranych akcelerometrów. Badania przeprowadzone zostały w komorze klimatycznej dla temperatur w zakresie 0 °C ÷ 40 °C. W pracy zaprezentowano sposób wyznaczania podstawowych parametrów Sensitivity oraz Voffset jak i współczynników temperaturowych.
EN
The influence of temperature on the measurements of analog accelerometers is described by coefficients such as Voffset due to temperature or Sensitivity due to temperature. However, producers of integrated circuits give only typical values of these parameters, along with maximum acceptable deviations. The values of coefficients differ in particular elements and should be assigned experimentally. The article presents the results of research on temperature effect on the measurements of four selected accelerometers. The measurements were obtained in a climatic chamber for temperature range from 0 ° C to 40 ° C. The study describes the methods of estimation of the basic parameters (Sensitivity, Voffset) and of temperature coefficients.
EN
Large errors of low-cost MEMS inertial measurement unit (MIMU) lead to huge navigation errors, even wrong navigation information. An integrated navigation system for unmanned vessel is proposed. It consists of a low-cost MIMU and Doppler velocity sonar (DVS). This paper presents an integrated navigation method, to improve the performance of navigation system. The integrated navigation system is tested using simulation and semi-physical simulation experiments, whose results show that attitude, velocity and position accuracy has improved awfully, giving exactly accurate navigation results. By means of the combination of low-cost MIMU and DVS, the proposed system is able to overcome fast drift problems of the low cost IMU.
EN
This paper presents developed mathematical model of MEMS gyroscope created in Matlab/SIMULINK environment. The model can be very useful for calculating MEMS gyroscope geometrical parameters. These parameters play very significant role, because they have huge and direct impact on device response, performance and further possibilities of application. Results of simulations are presented in this article separately for drive and sense direction. In addition there are also results in frequency domain presented. With all these results we obtain quick overview of behavior this kind of MEMS device and response characteristics.
first rewind previous Strona / 8 next fast forward last
JavaScript jest wyłączony w Twojej przeglądarce internetowej. Włącz go, a następnie odśwież stronę, aby móc w pełni z niej korzystać.