Химические чувствительные элементы.

Для приведения в действие и считывания отклика на подложке, вокруг кольца, сформированы 32 электрода (схематически показаны на рисунке 16). В подложке также была сформирована электрическая цепь на основе КМОП приборов для предварительного преобразования и усиления сигнала. Интегральная схема вторичного преобразователя содержит схему контроля, программируемый ЦАП для корректировки ошибок, возникающих в результате ухода параметров и усиления сигнала, а также эталонный источник напряжения для электростатической поляризации кольца.

Для датчиков угловой скорости существует объемный рынок сбыта. Большое число производителей выпускают скоростные гироскопы, размеры которых около 25×25 мм в плоскости и около 18мм в высоту. Однако при этом конструкции и характеристики датчиков могут значительно отличаться. Приборы, представленные выше: можно отнести к твердотельным датчикам. Однако в некоторых гибридных структурах первичный преобразователь может быть выполнен в виде отдельного кольца, цилиндра или даже равносторонней призмы, изготовленной из «Элинвара» – сплава с нулевым температурным коэффициентом упругости, которые помещаются в корпус с интегральной схемой.

Рисунок 16 – Миниатюрный датчик угловой скорости


2.        Химические чувствительные элементы. Традиционно растворы анализируют с помощью стеклянных электродов для рН-метрии и ион-селективных электродов (ИСЭ) для ионов К+, Са2+, Cl­ и Вг­. Ферментные сенсоры и биосенсоры также коммерчески доступны. Однако в процессе исследований и разработки полупроводниковых материалов в течение последних 40 лет было отмечено, что на свойства поверхности влияют различные загрязнения. В начале 1960-х годов в Японии полупроводники были впервые использованы для детектирования газов в атмосфере, а позднее для анализа, растворов. Для разработки подобных устройств прилагались большие усилия, и работы над ними продолжаются до сих пор. В последние годы рост продаж химических сенсоров по всему миру не пострадал в той же мере, как в ряде других областей мировой экономики. Ожидается, что в области производства сенсоров для медицины и экологического контроля будет наблюдаться наибольший подъем. Из-за того, что химические микросенсоры изначально имели ограниченное применение, для них предсказывают больший рост годового производства, чем для обычных сенсоров. Оценки роста производства химических микросенсоров дают от 9,5 до 10,5% в год на 2006 год.

Хотя в некоторых разработках использовались диодные структуры, такие как диоды Шоттки, большинство устройств основано на полевых транзисторах (ПТ). Функциональной частью химического чувствительного элемента на основе ПТ является область затвора. Химические преобразователи на основе полевых транзисторов можно классифицировать в зависимости от детектируемого вещества:

ИСПТ       ион-селективный ПТ;

СПТ         сравнительный ПТ;

ХИМПТ    химически чувствительный ПТ;

ФПТ         ферментный ПТ;

ИМПТ       ИСПТ с иммунологическим реагентом;

БИОПТ     ИСПТ с биологически активным покрытием поверхности.

Наиболее часто неорганические устройства относят к ИСПТ с указанием их области применения. Для понимания принципа их действия будет полезным рассмотреть некоторые химические аспекты.

Ссылка на основную публикацию
Adblock detector