reklama
reklama
reklama
reklama
reklama
reklama
© Fraunhofer Komponenty | 06 stycznia 2010

Czujniki odporne na ultrawysokie temperatury

Obecna generacja sensorów, używanych do pomiarów ciśnienia, jest bardzo delikatna. Nowa technologia, opracowana przez niemiecki Fraunhofer Institut, umożliwia skonstruowanie mocniejszych czujników, które mogą niezakłócenie kontynuować swoje funkcje nawet w temperaturze 250C.

Czujniki przeznaczone do takich funkcji jak odczyt ciśnienia czy porowatość gleby podczas wierceń geologicznych poddane są ekstremalnym warunkom. W miarę postępów wiercenia, napotykają one na coraz wyższą temperaturę i ciśnienie, muszą także znieść wpływ uderzeń i wibracji. Tego typu sensory odpowiedzialne są za wysyłanie danych na powierzchnię, umożliwiających prace geologom podczas poszukiwań ropy czy innych surowców naturalnych. Istnieje jednak bardzo istotne ograniczenie ich pracy: średnio, obecna generacja czujników może pracować w temperaturze do 80-125C, podczas gdy temperatura podczas wiercenia znacznie przekracza te wartości. Wychodząc naprzeciw temu problemowi, Fraunhofer Institute for Microelectronic Circuits and Systems IMS w Duisburgu, opracował czujniki ciśnienia, które mogą kontynuować normalną pracę nawet w temperaturze 250C. Dr. Hoc Khiem Trieu wyjaśnia, iż istota nowatorskiego rozwiązania IMS polega umieszczeniu dwóch funkcjonalnie odmiennych elementów na jednym chipie. Pierwszy z nich to sensor, drugi, noszący nazwę EEPROM, odpowiedzialny jest za gromadzenie odczytów i przechowywanie danych, niezbędnych do kalibracji urządzenia. Co więcej, celem umożliwienia pracy urządzenia w wysokich temperaturach, naukowcy opracowali zmodyfikowane podłoże silikonowe. Podczas gdy normalne podłoże oparte jest na monokrystalicznym silikonie, dla omawianego rozwiązania naukowcy zastosowali tlenek silikonowy. 'Dodatkowa warstwa tlenku zapewnia lepszą izolację elektryczną' wyjaśnia Dr. Hoc Khiem Trieu. 'Zapobiega to niekontrolowanemu upływowi prądu, które zwykle ma miejsce w warunkach ekstremalnie wysokich temperatur i staje się główną przyczyną, dla której konwencjonalne sensory zawodzą, kiedy temperatura osiągnie określony poziom'. Warstwa tlenku umożliwiła naukowcom trzy- czterokrotną poprawę izolacji pamięci. Teoretycznie, pamięć powinna wytrzymać temperaturę sięgającą 350C, jednak obecnie rozwiązanie zapewnia praktyczną odporność na poziomie 250C; prace nad podniesieniem maksymalnej temperatury pracy są kontynuowane. Dodatkowo, prowadzone są również testy wytrzymałościowe prototypów urządzenia.
reklama
reklama
Załaduj więcej newsów
June 25 2019 20:13 V13.3.22-1