Preferencje help
Widoczny [Schowaj] Abstrakt
Liczba wyników

Znaleziono wyników: 8

Liczba wyników na stronie
first rewind previous Strona / 1 next fast forward last
Wyniki wyszukiwania
Wyszukiwano:
w słowach kluczowych:  mikrodźwignia
help Sortuj według:

help Ogranicz wyniki do:
first rewind previous Strona / 1 next fast forward last
PL
W pracy przedstawiono dźwignie mikromechaniczne integrujące w swojej strukturze piezorezystywny detektor ugięcia oraz aktuator wychylenia. Tego rodzaju dźwignie mikromechaniczne stanowią atrakcyjne narzędzia stosowanie w mikro- i nanoskali do pomiarów bardzo małych sił, zmian masy, wychyleń, lepkości. Zintegrowany detektor oraz aktuator dają możliwość konstruowania mniej skomplikowanych systemów pomiarowych niż układy bazujące na optycznych oraz interferometrycznych detektorach wychylenia, zapewniając przy tym tak samo duże rozdzielczości pomiaru ugięcia. Zaprezentowane zostały również układy elektroniczne pełniące rolę urządzeń pomiarowych oraz sterujących pracą mikrostruktury. Wykorzystanie siły Lorentza umożliwia kontrolowane oraz powtarzalne manipulacje w nanoskali, z rozdzielczością dziesiątków nanometrów.
EN
The paper presents an micromechanical probe with integrated piezoresistive deflection detector and actuator deflection in its structure. Such micromechanical probes are attractive tools to use in micro- and nanoscale to measure very small forces, changes in weight, deflection, viscosity. Integrated detector and actuator allow to construct less complex measurement systems than systems based on optical and interferometric deflection detector, while ensuring the same high resolution measurement of deflection. Electronic circuits act as measuring devices, and controling the operation of the microstructure were also presented. The use of the Lorentz force allows controlled and reproducible manipulation at the nanoscale, with a resolution of tens of nanometers.
PL
W pracy przedstawiono stanowisko pomiarowe do badania dźwigni mikro- oraz nanomechanicznych stanowiących z punktu widzenia nanometrologii atrakcyjne narzędzia umożliwiające poznanie zjawisk zachodzących w mikro- oraz nanoskali. Manipulacja wówczas wymaga odpowiednich narzędzi, które będą w stanie wykonać ruch rzędu pojedynczych nanometrów czy też działać siłą rzędu pojedynczych nanonewtonów. Struktury wykonane w Instytucie Technologii Elektronowej w Warszawie są idealnym przykładem narzędzi, które umożliwiają obserwację oraz manipulację w mikro- i nanoskali. Istotnym zagadnieniem z punktu widzenia metrologii jest ocena właściwości metrologicznych mikro- i nanostruktur. W głównej mierze interesujące są minimalne oraz maksymalne wartości mierzonych wychyleń oraz sił. Integracja, w strukturze dźwigni, aktuatora wychylenia w postaci pętli prądowej umieszczanej dodatkowo w polu magnetycznym stwarza możliwość kontrolowania wychylenia oraz drgań tego typu mikroprzyrządów.
EN
In this work measurement system for micro- and nanomechanical cantilevers characterization is presented. From metrological point of view they pose as convenient tools for recognition of phenomena occurring in micro- and nanoscale. Precise tools are required that will allow manipulation in single nanometer scale and exert force in range of nanonewtons. Structures developed in Institute of Electron Technology in Warsaw are best example of tools that allow observation and manipulation in micro- and nanoscale. The relevant issue is evaluation of metrological properties of micro- and nanostructures. In the main concern, the most interesting are minimum and maximum values of measured deflections and forces. Actuator integration in form of current loop in cantilever structure creates possibility to control the deflection and vibrations of such microtools.
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.
PL
W niniejszym artykule opisany został układ do pomiaru charakterystyk rezonansowych dźwigni krzemowych. Omówiona została metoda uzyskiwania mikrodźwigni sprężystych. Opisana została budowa specjalizowanego układu optycznego do detekcji ugięcia mikrobelek oraz zasada detekcji ugięcia. Przedstawiona została również nowa metoda pomiarowa, polegająca na wykorzystaniu modulowanej wiązki światła do pomiaru parametrów przetworników o wysokich częstotliwościach rezonansowych.
EN
In this paper we describe a system for measuring the resonance characteristics of the silicon cantilever. The method of preparation spring cantilevers is presented. The construction of a specialized optical system to detect the deflection of the cantilevers and the principle of detection the cantilevers deflection is described. The new method based on the modulated laser beam, to measure characteristics of the high frequency transducers, is presented.
PL
W artykule zaprezentowano system do pomiaru wychyleń przetwornika siły w postaci dźwigni mikromechanicznej. Omówiono budowę toru optycznej detekcji wiązki odbitej oraz analogowego toru przetwarzania sygnałów. W pracy przedstawiono wysokorozdzielcze pomiary powierzchni złota, grafitu wysokozorientowanego oraz pomiar wychylenia termomechanicznego mikroprzetwornika siły, który pokazuje zdolność rozdzielczą opracowanej konstrukcji. Zamieszczono również wyniki analiz ugięcia mikroprzetwornika siły w układach służących do modyfikacji powierzchni oraz w układach pobudzanych magnetycznie.
EN
In this paper we present a system for measuring deflection of force transducer in the form of cantilevers. Construction of the reflected optical beam detection path and analog signal processing circuit were presented. The paper presents high resolution measurements of surfaces gold and graphite and thermomechanical deflection, which prove high resolution of our setup. We also present results of analyses of deflection force sensor in systems where surfaces is modified and in magnetically actuated system.
PL
W pracy przedstawiono układ do pomiaru statycznego wychylenia oraz charakterystyk rezonansowych mikrodźwigni sprężystych zintegrowanych w jednowymiarowej macierzy. Opisano budowę stanowiska do sterowania laserami półprzewodnikowymi oraz stabilizacji ich temperatury.
EN
In the paper set-up to measure static deflection and resonance characteristics of cantilevers was presented. The cantilevers was integrated in one-dimension matrix. Construction of semiconductor lasers control station and temperature controller was described.
PL
Unikalne właściwości mechaniczne i wysoki stosunek powierzchni do objętości mikrodźwigni sprężystych czynią je bardzo dobrymi czujnikami masy i siły. W połączeniu z chemiczną funkcjonalizacją powierzchni umożliwiają one obserwację zjawisk fizycznych i chemicznych zachodzących w skali molekularnej. Na Wydziale Elektroniki Mikrosystemów i Fotoniki PWr skonstruowano głowicę pomiarową z natężeniowym układem detekcji ugięcia oraz cieczowo-gazową komórkę pomiarową o objętości roboczej próbki rzędu 100 µl. Opracowano oprogramowanie do akwizycji i obróbki danych pomiarowych. Przeprowadzono eksperymenty z funkcjonalizacją powierzchni dźwigni tiolami kwasu 11-merkaptoundekanowego i wiązaniem jonów metali alkalicznych. Obserwowano zmianę parametrów rezonansowych dźwigni, świadczącą o adsorpcji masy i indukowaniu naprężeń powierzchniowych przez powstającą samoorganizującą się monowarstwę sensorową a następnie przez wiązane jony. Opracowano metodę monitorowania w czasie rzeczywistym procesu tworzenia monowarstwy receptorowej i wiązania kationów poprzez obserwację statycznego ugięcia mikrodźwigni w środowisku cieczowym. Wyniki przeprowadzonych badań świadczą o dużej czułości (obserwowane zmiany masy rzędu pikogramów) i szybkości reakcji (minuty) czujników oraz o przydatności proponowanej metody w diagnostyce chemicznej. Stanowią wstęp do dalszych prac nad detekcją substancji o znaczeniu biologicznym.
EN
Unique mechanical properties and high surface area to volume ratio of cantilevers make them highly valuable mass and force sensors. Combined with chemical surface functionalization they facilitate investigation of molecular scale physical and chemical phenomena. At the Faculty of Microsystems Electronics and Photonics of Wrocław University of Technology a measurement head with optical deflection detection setup and a 100-µl liquid/gas microcell have been constructed. Measurement and acquisition software has been developed Experiments were conducted on microcantilever's surface functionalization with 11-mercaptoundecanoic acid thiols and on alkaline ions capture. Change of resonance parameters of the microcantilever was observed suggesting mass adsorption and surface stress induced by growing sensing self-assembled monolayer and subsequently bycations capture. A method for real-time monitoring of sensing monolayer and cation capture by observation of static bending of a cantilever in liguid environment has been developed. Experimental results indicate high sensitivity (observed mass change on the order of picograms) and rapid response (minutes) of microcantilever sensors and applicability of proposed method in chemical diagnostics. They constitute an introduction to further studies on detection of biologically important substances.
PL
Artykuł omawia dźwigniowe, krzemowe mikroczujniki przemieszczenia, wykonane w technologii MEMS oraz próby ich zastosowania do pomiarów odkształceń elektrostatycznych aktuatorów dielektrycznych (DEA). Prezentowany jest system pomiarowy z piezorezystywnym czujnikiem MEMS oraz wyniki pomiarów odkształceń, uzyskane dla modelowych przetworników elektromechanicznych i wybranych elastomerowych materiałów elektroaktywnych.
EN
The paper discuss MEMS cantilever displacement microsensors and attempts to use them in measurements of thickness variations in dielectric electrostatic actuators (DEA). Test set-up, using piezo-resistive MEMS sensor as well as results of measurements performed for model electromechanical transducers and selected electroactive elastomer materials are also presented.
first rewind previous Strona / 1 next fast forward last
JavaScript jest wyłączony w Twojej przeglądarce internetowej. Włącz go, a następnie odśwież stronę, aby móc w pełni z niej korzystać.