Mems & Sensors:

Nella categoria MEMS & Sensors sono presenti articoli tecnici e progetti di riferimento relativi sia ai MEMS (Micro Electro-Mechanical Systems) in generale tra cui accelerometri e giroscopi, sia ai vari tipi di sensori presenti sul mercato con relativa Signal Chain per l’acquisizione analogica.

BioMEMS: la tecnologia MEMS applicata alla biomedicina

La tecnologia MEMS sta riscontrando negli ultimi anni un crescente successo nei settori della biologia, medicina e ingegneria biomedica grazie alla diffusione dei BioMEMS, dispositivi in grado di produrre su scala cellulare complesse strutture elettriche, meccaniche, fluidodinamiche, termiche, ottiche e magnetiche Introduzione Le caratteristiche tipiche dei sensori realizzati in tecnologia MEMS quali miniaturizzazione, affidabilità e basso assorbimento di potenza hanno esteso il loro utilizzo in aree un tempo ritenute non convenzionali, come la biologia, la medicina e l’ingegneria biomedica. Le premesse lasciano supporre un’ulteriore crescita delle applicazioni basate sui BioMEMS e già oggi array di microsensori vengono utilizzati per la realizzazione …

Precisione dei sensori di posizione – Un fattore cruciale per l’avanzamento della tecnologia dei veicoli a guida autonoma

Senza ombra di dubbio i veicoli totalmente autonomi saranno una presenza molto importante nella società del futuro e alcuni aspetti della funzionalità di base che renderà possibile tutto questo stanno già iniziando, in una certa misura, a essere inseriti nelle autovetture. Infatti, oggi tecnologie come il sistema di controllo adattivo della velocità di crociera, quello per il mantenimento della carreggiata e il parcheggio assistito sono già disponibili anche su veicoli di gamma media, a dimostrazione di una certa dimensione di autonomia di guida. Introduzione Ciò su cui tutte queste funzioni si basano, e che sarà fondamentale per la progettazione …

Le tecnologie di rilevamento per le infrastrutture stradali

Numerose tecnologie di rilevamento affrontano gli impegnativi problemi del monitoraggio della infrastruttura stradale, compreso il controllo delle intersezioni, il tracciamento della velocità, il conteggio dei veicoli e la prevenzione delle collisioni. In questo articolo analizzeremo le sfide poste dal monitoraggio del traffico e i pro e i contro delle tecnologie attualmente in uso. Introdurremo inoltre i sensori mmWave (onde millimetriche), i quali presentano vantaggi intrinseci rispetto alla concorrenza per ciò che riguarda l'insensibilità ambientale, la robustezza, la precisione nella rilevazione della distanza e della velocità e l'integrazione di sistema. Introduzione I sistemi di trasporto sono una componente importante dell'infrastruttura …

Firmware 157 – Speciale Sensors & MEMS

È uscito il nuovo numero di Firmware, si tratta di un numero unico per i mesi di luglio ed agosto dedicato ai sensori ed ai MEMS. All'interno troverete contenuti tecnici su IoT, applicazioni di potenza, analisi del rumore nei circuiti elettrici, veicoli intelligenti, radio digitale, 5G e molto altro. Il download è disponibile nei formati PDF, ePub e mobi. La copertina di Firmware n. 157   Il sommario di Firmware n. 157   Misurare la temperatura con il Kinetis K53 Il kit di sviluppo sensoristico per IoT Thingy:52 Progettare sensori touch a basso consumo con PTC Sfide e opportunità per …

Misurare la temperatura con il Kinetis K53

Utilizzando il microcontrollore Kinetis K53 di NXP, un termostato, un termistore e un display LCD, è possibile predisporre un circuito in grado di eseguire misure accurate di temperatura. Scopriamo in questo articolo quali funzionalità del microcontrollore occorre abilitare e come implementare l'applicazione, sia a livello hardware che software. Introduzione Il Kinetis K53 integra diverse periferiche interessanti, tra cui amplificatori operazionali (OPAMP) e a transimpedenza (TRIAMP), un convertitore analogico-digitale (ADC) e un controller per display LCD. Utilizzando queste risorse, unitamente a una termocoppia o a un termistore, è possibile effettuare delle accurate misure di temperatura, visualizzabili su un comodo display LCD. In Figura 1 …

Il kit di sviluppo sensoristico per IoT Thingy:52

Nel nostro blog abbiamo analizzato e recensito moltissime schede di sviluppo. Questi kit vanno in soccorso degli sviluppatori nell’integrazione di hardware, software e tecnologia wireless con accesso cloud per ridurre i costi e i tempi di commercializzazione dei prodotti. In questo articolo andremo a presentare l'offerta di Nordic Semiconductor nel campo delle schede di sviluppo IoT.  Si tratta di un dispositivo multi-sensoriale, compatto e ottimizzato per il basso consumo energetico, progettato per la raccolta di dati ambientali di vario tipo e denominato Thingy:52. Grazie alle sue caratteristiche Thingy:52 permette di realizzare progetti IoT già dal primo istante in cui …

Progettare sensori touch a basso consumo con PTC

Il consumo di potenza rimane un fattore importante nella progettazione di qualsiasi gadget portatile. La tecnologia touch capacitiva di Microchip utilizza il Peripheral Touch Controller (PTC) o l'Hardware Capacitive Voltage Divider (HCVD) per offrire funzionalità atte a progettare un sensore tattile a basso consumo che può attivarsi con un tocco dalla modalità Sospensione (Sleep) senza intervento della CPU. HCVD è disponibile nei dispositivi PIC a 8 bit mentre PTC è disponibile in quelli AVR a 8 bit e dispositivi SAM a 32 bit. In questo articolo descriveremo i dettagli della progettazione di un sensore tattile a bassa potenza, le …

Sfide e opportunità per il mercato dei sensori MEMS

Negli ultimi anni il volume di produzione dei sensori MEMS è cresciuto esponenzialmente in vari segmenti di mercato. Tra le maggiori applicazioni dei sistemi micro elettromeccanici, il settore automotive, healthcare, energy, industry, telecomunicazioni, infotainment, sicurezza, aerospace e defense. I MEMS garantiscono la possibilità di progettare piccoli sistemi portatili grazie alle dimensioni notevolmente contenute.   INTRODUZIONE Il portafoglio dei sensori industriali comprende sensori per la misurazione di forza, temperatura, umidità, pressione, posizione, vibrazione, torsione, proprietà dei fluidi, livello e flusso. L'aumento della domanda proveniente dal mercato automobilistico ha contribuito in modo determinante alla crescita dei sensori MEMS, soprattutto al fine …

Veicoli sempre più “intelligenti” grazie ai sensori miniaturizzati

Anche se un gran numero di dispositivi di rilevamento sono basati su silicio, vi sono alcuni compiti che possono essere eseguiti solo ricorrendo a componenti meccanici. In tempi recenti, le dimensioni di tali componenti sono andate sempre più riducendosi al fine di soddisfare le esigenze delle odierne applicazioni automotive. Introduzione Grazie all'utilizzo di tecnologie di microfabbricazione avanzate, è stato possibile aggiungere a un substrato di silicio comune una combinazione formata da componenti elettronici, dispositivi di rilevamento e dispositivi meccanici miniaturizzati. L'avvento di questi MEMS (Micro Electro-Mechanical System) ha aperto la strada a un gran numero di nuove opportunità per …

La scelta dei sensori

Come progettista o ingegnere di macchine, bisogna sempre specificare i sensori da utilizzare nei progetti. Durante la ricerca, ci si trova di fronte a una serie di specifiche di prodotto su cui bisogna fare affidamento per selezionare il sensore con il giusto rapporto costo-prestazioni. Dati di temperatura precisi sono la chiave per il controllo di molti processi. Solo quando la situazione di base è conosciuta con precisione può essere controllata e ottimizzata in modo utile. La sfida consiste generalmente nel determinare la situazione nelle condizioni di uso effettivo, che sono spesso esigenti. In alcuni casi, la temperatura deve essere …

Applicazione tipica della misura di inclinazione

In quest’articolo verrà illustrato come migliorare l’accuratezza della misura di inclinazione usando un accelerometro combinato con un giroscopio. Tanto sulle strade in pendenza quanto su quelle in pianura, per mantenere fermi i veicoli ad uso privato si utilizzano spesso i freni di parcheggio (EPB) elettrici. Il loro intervento si ottiene misurando l’inclinazione tramite un accelerometro a singolo o doppio asse. Tipicamente, un accelerometro x-, y-, o -z a basso-g viene collocato in un modulo dedicato EPB. Attualmente, sono sempre più numerosi i veicoli dotati della funzione di controllo elettronico della stabilità (ESC), ottenuta con un accelerometro a basso-g e …

Commenta e vinci un favoloso oscilloscopio!

Finalmente un altro ricco ed emozionante Contest si avvicina, per tutti i nostri lettori. Non perdete i prossimi articoli, tanti favolosi premi, messi in palio anche dalla Conrad, saranno assegnati ai vincitori. Un contest... elettrizzante Un nuovo concorso è in arrivo per i lettori di Elettronica Open Source. Un contest diverso dal solito, anche per i premi e i regali messi questa volta in palio. Ma per vincere occorre, naturalmente, partecipare e "sudare" parecchio, per accaparrarsi gli ambìti premi. Vediamo, adesso, in cosa consiste il contest. I premi in palio, messi a disposizione dalla Conrad Electronic Italia sono di …

I sensori inerziali ad alte prestazioni sono il motore dell’Internet degli oggetti in movimento

La proliferazione di sensori di qualità, combinata con la connettività affidabile e l’analisi dei dati, oltre a creare nuove efficienze industriali, rende i nodi intelligenti sempre più autonomi e mobili. Introduzione In un simile contesto, la precisione nel catturare il moto e tracciare la posizione del nodo sensore diventa fondamentale per il successo dell’applicazione. Le fattorie intelligenti sono in grado di sfruttare contemporaneamente veicoli terrestri a guida autonoma e droni per condurre più efficacemente le operazioni a terra, basandosi sui numerosi dati dei sensori geolocalizzati e sull’apprendimento analitico. La sala operatoria intelligente porta le tecniche di navigazione classiche sul …

I sensori a ultrasuoni

Potremmo dire, senza nemmeno esagerare più di tanto, che la tecnologia a ultrasuoni è vecchia come il mondo. Delfini e pipistrelli la utilizzano da milioni di anni senza nemmeno sapere che cosa sia un’onda. Madre Natura, si sa, quando trova una soluzione che funziona, la usa quanto più spesso le riesce. E l’uomo, si sa anche questo, tutte le volte che può cerca di replicare ciò che vede attorno a sé. Unite insieme queste due cose, aggiungete un pizzico di elettronica, mescolate per bene e otterrete l’articolo di oggi: come realizzare un semplice sistema di eco-localizzazione basato sugli ultrasuoni. …

Firmware 155 – Speciale Automotive

È uscito il numero di maggio di Firmware dedicato al settore Automotive. All'interno troverete contenuti tecnici su veicoli elettrici, guida autonoma e ADAS, tecnologia MEMS, il ruolo della Blockchain nel settore automotive e molto altro. Il download è disponibile nei formati PDF, ePub e mobi. La copertina di Firmware n. 155   Il sommario di Firmware n. 155   Veicoli elettrici sempre più efficienti con la blockchain Veicoli elettrici, guida autonoma e ADAS: i nuovi trends del mercato automotive La tecnologia di rete automotive prende il ritmo Applicazioni automotive dei sensori radar a 77GHz Aspetti di progettazione nel settore automotive, …

Veicoli elettrici, guida autonoma e ADAS: i nuovi trends del mercato automotive

Il mercato automobilistico si avvicina a 100 milioni di veicoli prodotti ogni anno e vanta un fatturato di 6 miliardi di dollari. Nuove tecnologie di sensori sempre più sofisticati ed efficienti sono in competizione per soddisfare molteplici esigenze di rilevamento. INTRODUZIONE Le tendenze del mercato automotive sono incentrate su due punti cardine: la digitalizzazione e la connettività tra veicoli. In conseguenza di ciò i progettisti e le case automobilistiche dovranno conformarsi ai nuovi schemi di mobilità e alla crescente connettività dei veicoli, unitamente alla richiesta di sicurezza. Dal punto di vista funzionale e progettuale, l’innovazione nell’industria automotive è guidata …

Applicazioni automotive dei sensori radar a 77GHz

Un radar che sfrutta la tecnica FMCW viene impiegato per la rilevazione degli oggetti sia in distanza che in velocità. Le sue prestazioni sono indipendenti dalla luce ambientale, e non richiede investimenti in un'ulteriore sorgente di segnale per illuminare la scena. La sua elevata frequenza di funzionamento (77GHz) si traduce direttamente in una soluzione complessiva di dimensioni ridotte. I segnali radar FMCW possono viaggiare attraverso la plastica, e questo permette al sensore di essere montato dietro una copertura, come un paraurti, un cruscotto o un rivestimento, per migliorare l'estetica della soluzione. In questo articolo analizzeremo alcune delle più innovative …

La tecnologia MEMS applicata ai sensori di navigazione

Negli ultimi anni, il settore dei sensori per la navigazione ha visto una sostanziale crescita dei dispositivi realizzati in tecnologia MEMS, determinata principalmente da caratteristiche quali costi e dimensioni ridotte, accompagnate dalla disponibilità di una maggiore banda, sensibilità e stabilità della misura Introduzione I sensori di navigazione sono oggi impiegati in numerose applicazioni che riguardano non solo il controllo di velivoli pilotati o a guida remota (UAV), ma anche sistemi per la stabilizzazione e il puntamento destinati ad applicazioni commerciali, industriali e militari. Il sensore per eccellenza in questo tipo di applicazioni è sicuramente il giroscopio: smartphone, controller per …

Accelerometro digitale MMA745XL

MMA745xL è un sensore digitale espressamente progettato per la misura di bassi valori di accelerazione. Le dimensioni del componente sono estremamente compatte (il package presenta uno spessore di un solo mm), è interamente realizzato in tecnologia MEMS (Micro Electro Mechanical System) e la misura di accelerazione viene eseguita sui tre assi X,Y,Z. Un’importante pregio di questo componente è quello di consentire una semplice e facile integrazione con architetture hardware basate su microcontrollore: esso infatti dispone di un’uscita di tipo digitale la quale, da un lato, consente un’interfacciamento immediato con numerosi tipi di controllori, e dall’altro si traduce in un significativo risparmio sui costi …

NI AWR Design Environment: sviluppare sistemi radar per il settore automotive

In questo articolo verranno presentate alcune delle sfide alla base dello sviluppo di sistemi radar e schiere di antenne a onde millimetriche (mmWave) per la prossima generazione di auto e camion intelligenti. Il software NI AWR Design Environment è una piattaforma EDA che fornisce un ambiente di progettazione per lo sviluppo di circuiti e sistemi ad alta frequenza integrando diversi pacchetti software. Attraverso un esempio pratico si mostrerà come la Piattaforma NI AWR Design, in particolare le funzionalità di progettazione radar offerte all'interno del software di progettazione Visual System Simulator (VSS), possano essere usate con successo per soddisfare le …

L’importanza di un efficiente power management

La gestione dell'alimentazione svolge un ruolo importante praticamente in ogni apparecchiatura elettronica. Un sottosistema di gestione dell'energia efficace può influire sull'affidabilità, le prestazioni e il time to market delle apparecchiature elettroniche associate. Tutti i sottosistemi di gestione dell'alimentazione utilizzano tecniche lineari, a commutazione o una combinazione di entrambe le configurazioni. Gli alimentatori lineari conducono sempre corrente, mentre gli alimentatori in modalità switch accendono e spengono l'alimentazione ad alta frequenza. Le differenze tra i due includono dimensioni e peso, capacità di gestione della potenza, EMI e tecniche di regolazione. La progettazione generale del sottosistema di gestione dell'alimentazione coinvolge diverse sfide …

Interfaccia a basso consumo per sensori touch

Al giorno d'oggi l'uso sempre più diffuso di sensori è diventato una routine. Spesso e volentieri, infatti, li usiamo anche involontariamente, senza accorgercene. Per questo motivo è sempre più necessario progettare interfacce per questi sensori che siano caratterizzate dall'avere un basso consumo. I motivi sono molteplici, tra cui una maggiore durata della batteria se questi sensori sono installati su dispositivi mobili. Introduzione I sensori di tipo capacitivo sono, ad oggi, un tipo di tecnologia molto diffusa su scala globale per applicazioni che spaziano da misure di umidità a posizione, da rilievi del livello di un determinato fluido a misure di …

Sensori di prossimità

Lo scopo di questo articolo è quello di presentare una panoramica relativa a una famiglia di sensori di grande interesse la cui importanza è cresciuta enormemente grazie ai recenti progressi della tecnologia elettronica: i sensori di prossimità. Anzitutto occorre ricordare brevemente in cosa consiste un sensore e quali possono essere i suoi campi di utilizzo nelle apparecchiature di tipo elettronico. Per sensore si intende in generale un dispositivo in grado di misurare  il valore di una grandezza fisica applicata al suo ingresso, fornendo in uscita una grandezza  il cui valore è funzione della grandezza misurata. Nel nostro caso specifico, restringeremo il campo d’interesse intorno a quei sensori la cui uscita è una grandezza di …

Le novità sulla ricarica Wireless – Intervista a Tony Armstrong Direttore Marketing, Power Products @ Analog Devices

La ricarica wireless è senza dubbio un requisito per ottimizzare le richieste di alimentazione di un qualsiasi dispositivo portatile. Offrendo inoltre un modo semplice per ricaricare il cellulare rapidamente e senza disporre di cavi. La ricarica senza fili sfrutta le principali leggi della fisica, permettendo così a qualsiasi utente di ricaricare velocemente il proprio dispositivo. In un prossimo futuro questa tecnologia riguarderà non solo i dispositivi portatili ma anche i veicoli a guida autonoma. In questa intervista con Tony Armstrong Direttore Marketing, Power Products di Analog Devices, cercheremo di approfondire vari aspetti che circondano tale tecnologia. 1.  Come si …

La lettura delle stringhe NMEA

NMEA è uno standard di comunicazione utilizzato nella trasmissione dati satellitare (GPS) e nautica. L’ente che sviluppa e gestisce il protocollo è la National Marine Electronics Association. In questo articolo vedremo che cosa sono le stringhe NMEA e come possiamo acquisire i dati in questo formato. Lo standard NMEA è uno standard di interfacciamento tra apparecchiature digitali. La comunicazione NMEA nasce nel campo nautico ma è molto utilizzato nella comunicazione satellitare, dove viene impiegato per trasmettere dati da un GPS verso un computer. In genere esistono diversi protocolli di comunicazione utilizzati dai GPS (Rockwell, SiRF…) spesso in formato binario, ovvero non leggibili ad occhio nudo. La praticità e il vantaggio  del binario sta nel fatto che possono essere compressi …