Pomiar szumów piezorezystywnych przetworników mikromechanicznych

• Autorzy: Kopiec D. , Nieradka K. , Rudek M. , Gajewski K. , Sierakowski A. , Grabiec P. , Jóźwiak G. , Gotszalk T.

Warianty tytułu

EN

Noise measurement of micromechanical piezoresistive transducers

• Konferencja: Krajowa Konferencja Elektroniki (12 ; 10-13.06.2013 ; Darłówko Wschodnie ; Polska)
• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

W pracy przedstawiono piezorezystywne mikromechaniczne przetworniki siły oraz zmian masy wykonane technologiami mikroelektronicznymi. Przedstawiona została ich zasada działania, główne źródła szumów występujących w tego rodzaju elementach oraz konstrukcja wzmacniacza do pomiaru szumów występujących w prezentowanych układach mikromechanicznych. Zaprezentowano także sposób doboru wzmacniaczy operacyjnych ze względu na poziom szumu występującego w systemie pomiarowym.

EN

In this paper we present micromechanical force and mass change transducer with integrated piezoresistive deflection sensor made with use of microelectronic technology. We present the principles of operation of these transducers and identified the main sources of noise that occur in this type of elements. Amplifier design is presented for the measurement of low-frequency noise and selection method of operational amplifiers because of the noise present in the measurement system.

Słowa kluczowe

PL

mikrodźwignia; piezorezystor; szum termomechaniczny; wzmacniacz pomiarowy; szum niskoczęstotliwościowy

EN

microcantilever; piezoresistor; thermomechanical noise; instrumental amplifier; low frequency noise

• Wydawca: Wydawnictwo SIGMA-NOT
• Czasopismo: Elektronika : konstrukcje, technologie, zastosowania
• Rocznik: 2013
• Tom: Vol. 54, nr 10
• Strony: 51--55
• Opis fizyczny: Bibliogr. 11 poz., wykr., rys.

Twórcy

autor

Kopiec D.

• Politechnika Wrocławska, Wydział Elektroniki Mikrosystemów i Fotoniki

autor

Nieradka K.

• Politechnika Wrocławska, Wydział Elektroniki Mikrosystemów i Fotoniki

autor

Rudek M.

• Politechnika Wrocławska, Wydział Elektroniki Mikrosystemów i Fotoniki

autor

Gajewski K.

• Politechnika Wrocławska, Wydział Elektroniki Mikrosystemów i Fotoniki

autor

Sierakowski A.

• Instytut Technologii Elektronowej, Warszawa

autor

Grabiec P.

• Instytut Technologii Elektronowej, Warszawa

autor

Jóźwiak G.

• Politechnika Wrocławska, Wydział Elektroniki Mikrosystemów i Fotoniki

autor

Gotszalk T.

• Politechnika Wrocławska, Wydział Elektroniki Mikrosystemów i Fotoniki

Bibliografia

• [1] Soon-Gul Lee, Yun Won Kim, Jae-Hyuk Choi, Min Young Kim, „Control Schemes of Quantum-Based Pico-Newton Force Measurement”, IEEE, Vol. 19, no. 3, June 2009.
• [2] Xie Hui, Vitard Julien, Haliyo Sinan, „High-sensitivity mass and position detection of micro-objects adhered to microcantilevers”, Journal of Micro-Nano Mechatronics vol. 4 issue 1-2 November 2008.
• [3] D. Kopiec, „Wysokorozdzielczy pomiar ugięcia mikro- i nanomechanicznych czujników sił o zakresie pikonewtonów”, Elektronika, R. 53, nr 10, s. 114-117, 2012.
• [4] J. Thaysen, A. Boisen, O. Hansen, S. Bouwstra, „Atomie force microscopy probe with piezoresistive read-out and a highly symmetrical Wheatstone bridge arrangement”, Sensors and Actuators, A: Physical, vol. 83, pp. 47-53, 2000.
• [5] P. A. Rasmussen, „Optimised cantilever biosensor with piezoresistive read-out", Ultramicroscopy 97, 371-376, 2003.
• [6] A. Kolek, „Szumy niskoczęstotliwościowe - Metody badań eksperymentalnych", Oficyna wydawnicza Politechniki Rzeszowskiej 2006.
• [7] A. Konczakowska, „Szumy z zakresu małych częstotliwości - Metody pomiaru, zastosowanie do oceny jakości przyrządów półprzewodnikowych”, Akademicka Oficyna Wydawnicza EXIT, 2006.
• [8] P. Paolino, „Frequency dependence of viscous and viscoelastic dissipation in coated micro-cantilevers from noise measurement", Nanotechnology vol. 20, 2009.
• [9] G. Jóźwiak, „The spring constant calibration of the piezoresistive cantilever based biosensor", Sensors and Actuators. B, Chemical, vol. 170, s. 201-206, 2012.
• [10] www.analoa.com - dokumentacja techniczna: AD797, AD743, AD8671, AD8221, ADR01, ADR02.
• [11] www.ti.com - dokumentacja techniczna: INA105, INA106, REF02.