Главная  Автоматизация процессов 

1 2 [ 3 ] 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 56 57 58 59 60 61 62 63 64 65

1.2. Микро-ЭВМ и сенсорика

Сочетание датчик - ЭВМ - исполнительное

ройство представляет собой информационную систему. Для упрощения сопряжения датчика с микро-ЭВМ была бы предпочтительна выдача датчиком цифровой информации. Но, к сожалению, в природе и технике информация существует в основном в виде аналоговых величин, которые для обработки сигнала в

Центральный процессор

Датчики

Управление периферией

Исполни-тельные устройства

Система питания

Рис. 1.2.1. Информационная система, включающая в себя датчик в качестве пассивного чувствительного элемента (получение сигнала) и исполнительные устройства в качестве активных преобразователей сигнала.

ЭВМ должны быть трансформированы в цифровые с помощью аналого-цифрового преобразователя (АЦП).

Полная информационная система представлена на рис. 1.2.1. Здесь показано прохождение сигнала от его возникновения в датчике с последующей обработкой в ЭВМ и до выхода к исполнительным устройствам.

1.3. Технология изготовления датчиков

Технология изготовления датчиков чаще всего определяется известными способами изготовления полупроводниковых интегральных схем. Общее представление об этих способах изготовления с. их достоинствами и недостатками дает табл. 1.3.1,



Таблица I.3.L

Основные виды технологии изготовления объемных и пленочных датчиков, совместимых с микроэлектроникой

Кремниевая технология

Тонкопленочная технология

Толстопленочная технология

Входные величины

Удлинение (тензодатчи- Удлинение (тензодатчики) ки)

Температура Магнитное поле Свет, ИК-излучение (Состав и концентрация газа)

Температура Магнитное поле Свет, ИК-излучение (Емкость)

(Состав и концентрация газа)

(Удлинение (тензодатчи* ки))

Температура (Магнитное поле) Ёмкость

Воспроизводимость (однородность продукции)

Низкая - средняя

Высокая (при использовании лазерной доводки - очень высокая)

Средняя - низкая (при использовании лазерной доводки - высокая)

Стабильность

Высокая

Очень высокая

Высокая

Температурный диапазон

До 150°С (ограничен кремнием)

Может быть очень болыгцггл (наприрлер, у датчиков температуры: от -50 °С до -1-600 °С)

npiii!jpno до 400 С

Возможность миниатюризации

Очень хорошая

Хорошая

Средняя



Возможность встраивания На одном кристалле (мо- На одной подложке гиб- На одной подложке

нолитно) в виде ИС ридная технология) {гибридная технология)

Рентабельный объем производства (шт./год)

Выше 10*

103 IQb (10)

10 ... Ю*

Капитальные затраты на разработку и производство (в марках ФРГ)

Более 1 млн.

Более 500 тыс.

Около 100 тыс.

Затраты на один датчик при массовом производстве

Очень низкие

То же при мелкосерийном производстве

Очень высокие

Высокие

Затраты на исследования и разработку

Высокие; требуются НИОКР (научный персонал)

Очень высокие; требуются НИОКР (научный персонал)

Средние; в общем случае необходимы только ОКР

Возможность вариаций в ходе разработки (гибкость)

Высокая




1 2 [ 3 ] 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 56 57 58 59 60 61 62 63 64 65