Wyniki wyszukiwania - BazTech

1

Sensors in Proactive Maintenance – A case of LTCC pressure sensors

Santo Zarnik M., Novak F., Papa G.

Eksploatacja i Niezawodność

|

2018

|

Vol. 20, no. 2

267--272

EN

Sensors are a vital component part of any process-controlled system. Even though designed to properly operate at required conditions within the whole lifetime, all sensors exhibit some level of drift with time. When selecting the sensors for implementation in a system proactive maintenance their ageing in specific operating conditions should be considered as an important issue. Here we focus on thick-film piezoresistive sensors based on low temperature cofired ceramic (LTCC) and discuss their ageing in different regimes of operations. Frequent overloading and particularly with limit overpressures can result in observable drifts and unacceptable scattering from the calibrated characteristics. For the sensors operating in the water the overloads are even more critical. Moreover, under the regime with frequent overloads, some non-critical, intrinsic defects in the sensing structure, which normally do not affect the characteristics and are non-detectable by the output tests in serial production may develop into critical defects that shorten the sensor lifetime.

PL

Czujniki stanowią istotny komponent każdego systemu kontrolowanego przez proces. Chociaż czujniki są zaprojektowane tak, aby prawidłowo działały w wymaganych warunkach w całym okresie eksploatacji, wszystkie wykazują jednak pewien poziom dryfu w czasie. Wybierając czujniki do wdrożenia w proaktywnej konserwacji systemu, należy koniecznie rozważyć ich starzenie się w określonych warunkach pracy. Przedmiotem artykułu są grubowarstwowe czujniki piezorezystancyjne wykonane z ceramiki technologią LTCC (niskotemperaturowej ceramiki współwypalanej) oraz ich starzenie się w różnych trybach działania. Częste przeciążanie, zwłaszcza przy nadciśnieniu granicznym, może powodować dryf i niedopuszczalny rozrzut wskazań w stosunku do charakterystyk wzorcowych. W przypadku czujników pracujących w wodzie, przeciążenia mają jeszcze bardziej krytyczny charakter. Co więcej, w trybie pracy z częstymi przeciążeniami, niektóre niekrytyczne wady wewnętrzne w strukturze sensorowej, które normalnie nie mają wpływu na charakterystykę czujnika i są niewykrywalne w badaniach kontrolnych wyrobu gotowego w produkcji seryjnej, mogą przeobrażać się w wady krytyczne, które skracają cykl życia czujnika.

2

Construction Of A Piezoelectric-Based Resonance Ceramic Pressure Sensor Designed For High-Temperature Applications

Belavič D., Bradeško A., Santo Zarnik M., Rojac T.

Metrology and Measurement Systems

|

2015

|

Vol. 22, nr 3

331--340

EN

In this work the design aspects of a piezoelectric-based resonance ceramic pressure sensor made using low-temperature co-fired ceramic (LTCC) technology and designed for high-temperature applications is presented. The basic pressure-sensor structure consists of a circular, edge-clamped, deformable diaphragm that is bonded to a ring, which is part of the rigid ceramic structure. The resonance pressure sensor has an additional element – a piezoelectric actuator – for stimulating oscillation of the diaphragm in the resonance-frequency mode. The natural resonance frequency is dependent on the diaphragm construction (i.e., its materials and geometry) and on the actuator. This resonance frequency then changes due to the static deflection of the diaphragm caused by the applied pressure. The frequency shift is used as the output signal of the piezoelectric resonance pressure sensor and makes it possible to measure the static pressure. The characteristics of the pressure sensor also depend on the temperature, i.e., the temperature affects both the ceramic structure (its material and geometry) and the properties of the actuator. This work is focused on the ceramic structure, while the actuator will be investigated later.

3

The effects of humidity on the stability of LTCC pressure sensors

Santo Zarnik M., Belavic D.

Metrology and Measurement Systems

|

2012

|

Vol. 19, nr 1

133-140

EN

LTCC-based pressure sensors are promising candidates for wet-wet applications in which the effect of the surrounding media on the sensor's characteristics is of key importance. The effect of humidity on the sensor's stability can be a problem, particularly in the case of capacitive sensors. A differential mode of operation can be a good solution, but manufacturing the appropriate sensing capacitors remains a major challenge. In the case of piezoresistive sensors the influence of humidity is less critical, but it still should be considered as an important parameter when designing sensors for low-pressure ranges. In this paper we discuss the stability of the sensors' offset characteristics, which was inspected closely using experimental and numerical analyses.

4

An investigation of the quality of the conductive lines deposited by inkjet printing on different substrates

Sitek J., Futera K., Belavič D., Santo Zarnik M., Kościelski M., Bukat K., Janeczek K., Kuščer Hrovatin D., Jakubowska M.

Elektronika : konstrukcje, technologie, zastosowania

|

2012

|

Vol. 53, nr 1

32-34

EN

In this paper an investigation of the quality of inkjet-printed conductive lines deposited on different substrates is presented. Three different types of ceramic substrates as well as an ink based on nanosilver powder were used for investigations. It was found that the inkjet-printing deposition on green tape LTCC and then co-firing with the conditions of an LTCC temperature profile is not a usable technology. More promising results on prefired LTCC and alumina substrates were obtained, but some additional efforts are required to improve the quality of the lines.

PL

W artykule przedstawiono badania jakości ścieżek przewodzących wytworzonych metodą druku strumieniowego na różnych podłożach. W badaniach użyto trzech różnych typów podłoży ceramicznych oraz tuszu opartego na nanoproszku srebra. Stwierdzono, że wytwarzanie ścieżek przewodzących, poprzez ich nadruk na podłoże z surowej taśmy ceramicznej LTCC i następnie ich wypalenie z użyciem profilu stosowanego dla LTCC jest nietechnologiczne. Bardziej obiecujące wyniki uzyskano dla wstępnie wypalonego podłoża LTCC oraz podłoża z ceramiki alundowej. Konieczne są jednak dalsze prace celem polepszenia jakości ścieżek na tych podłożach.