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.

Firmware 2.0 #04 – Sensors

E' uscito il nuovo numero di Firmware 2.0. Il focus di questo mese è dedicato al settore Sensors. All'interno della rivista troverete articoli tecnici su sensori capacitivi, sensori resistivi, sensori intelligenti nei sistemi aerospaziali, sensori nel material handling, NanoPi Neo Air, riconoscimento automatico dei colori con ESPertino e molto altro. Il download è disponibile nei formati PDF, ePub e mobi. I sensori intelligenti aprono nuove possibilità Il mercato globale della microelettronica dei sensori è in crescita esponenziale. Grazie a questi microsistemi implementati sui device è possibile misurare, rilevare e monitorare praticamente ogni cosa. In questo contesto giocheranno un ruolo …

L’agricoltura smart offre precisione e affidabilità

Le tecnologie di rilevamento e la sensoristica stanno cambiando il settore dell'agricoltura moderna. I sensori per l'agricoltura smart possono aiutare nella corretta gestione delle colture per massimizzare i raccolti impiegando un minimo numero di risorse. Tecniche basate sull'uso di sensori possono essere utilizzate, infatti, per una completa mappatura dei campi coltivati ed il monitoraggio dello stato di salute delle colture a livello locale, al fine di intervenire in tempi rapidi sulle criticità nelle zone interessate, riducendo anche l'impatto sull'ambiente. Agendo sulla micro scala si può ottenere un impatto positivo anche su scala globale.  La sensoristica di rilevamento e i …

Teoria e applicazioni dei sensori magnetici digitali

I sensori magnetici rivestono una importanza fondamentale in numerose applicazioni nei settori dell’elettronica di consumo, automotive, industriale e robotica. Assenza di parti meccaniche in movimento, elevata robustezza e affidabilità sono caratteristiche che rendono questa classe di sensori la soluzione ideale per il rilevamento della posizione e del movimento anche in contesti particolarmente critici. Introduzione I sensori magnetici sono dei componenti elettronici allo stato solido che generano in uscita un segnale elettrico funzione del campo magnetico applicato al sensore. Il segnale elettrico può essere ulteriormente processato da un opportuno circuito di amplificazione e condizionamento del segnale, in modo tale da …

La compensazione dei sensori di temperatura

Chiunque utilizzi sensori o trasduttori di diverso genere ha senz’altro verificato quanto la loro precisione venga condizionata dalle variazioni termiche; ha anche constatato come la deriva, ben lontana dall’essere una funzione lineare della temperatura, sia alquanto difficile da compensare. Ancora una volta i microcontrollori possono dimostrarsi degli alleati preziosi nel risolvere il problema. In questo articolo vedremo come, in particolari condizioni, il fattore temperatura possa condizionare l’accuratezza dei sensori elettronici, di conseguenza elaboreremo una strategia di compensazione a queste eventuali derive nelle misure, utilizzando un software di calcolo per interpolare la curva di caratterizzazione del sensore e un microcontrollore …

I sensori capacitivi

Volessimo fare un viaggio nel vasto e rigoglioso mondo dei sensori, incontreremmo animali di tutti i tipi. Troveremmo molti dispositivi integrati che fanno ciò che devono e ci forniscono direttamente una tensione o una corrente, ma troveremmo anche tanti altri dispositivi che invece trasformano la grandezza che stiamo misurando in una delle tante altre grandezze elettriche possibili. Ci sono, ad esempio, quelli che trasformano una deformazione in una resistenza, quelli che trasformano una distanza in una induttanza, e quelli che, invece, trasformano un’umidità in una capacità. Queste ultime due specie sono forse quelle che incutono più timore ma, come …

Sensori di temperatura miniaturizzati

In questo articolo analizziamo caratteristiche e prestazioni dei sensori True Therm di National per circuiti integrati in tecnologia sub-micron. I continui progressi tecnologici nel settore dei processi costruttivi consentono oggi di realizzare integrati con geometrie di linea fino a 22 nm, con evidenti miglioramenti per quanto concerne velocità di funzionamento e livelli di integrazione. Tuttavia, in tali tecnologie sub-micron diventa problematica la lettura della temperatura del die. I dispositivi integrano, infatti, tipicamente on-chip un diodo termico, realizzato (vedi Figura 1) con transistor in configurazione con collettore a massa. Per ottenere buona accuratezza, tuttavia, in questo caso, diventa necessario utilizzare …

Progettazione di un sensore di velocità acustico passivo

L'articolo mostra, in chiave educational ed in piccola scala, come realizzare un sensore di velocità acustico passivo utilizzando un semplice microfono per PC ed il software LabVIEW. Il sensore sfrutta l'effetto Doppler per misurare la velocità di spostamento di un veicolo virtuale, simulato mediante la generazione di un segnale chirp riprodotto da un altoparlante. Il caso d'uso mostra il funzionamento dell'intero sistema, partendo dal principio fisico fino ad arrivare ai front panel. Infine, l'articolo fornisce una breve panoramica sulle ragioni che spingono le aziende ad investire sempre di più in tali sistemi, le soluzioni commerciali più utilizzate, ed i pro e contro che le …

I microfoni Mems e le loro configurazioni beamforming

Sempre più dispositivi che vengono progettati oggi, dagli indossabili agli assistenti domestici, hanno la necessità di "ascoltare" il loro ambiente circostante. Il microfono corretto consente alle applicazioni di catturare con precisione qualsiasi suono. Oggi le due tecnologie maggiormente utilizzate per la costruzione di microfoni sono la MEMS e a condensatore elettrete. Sebbene le due tecnologie operino con principi simili, ci sono molti casi d'uso per i quali uno o l'altro sono una scelta migliore. Con questo in mente, esamineremo le nozioni di base sui microfoni MEMS e a condensatore elettrete, confrontando le differenze tra le tecnologie e i vantaggi …

I sensori resistivi

Spesso ci si dimentica di quanto intimamente connessi siano i sensori e la fisica del mondo in cui viviamo. In realtà è qualcosa di ovvio: del resto, lo scopo del sensore è proprio quello di convertire una grandezza qualsiasi in una di tipo elettrico, e per fare questo non si può che partire dalla fisica del processo che si vuole misurare. Le parole non le abbiamo scelte a caso. “Grandezza di tipo elettrico” è qualcosa di diverso da “tensione” o “corrente”, nel senso che non è detto che i sensori producano direttamente una tensione o una corrente. Anzi, nella …

Interfacciamento dei sensori: un ponte tra due mondi

Nel mondo dell’IoT (Internet of Things) in cui stiamo entrando a grandi passi, c’è un elemento che la farà da padrone: i sensori. Quale che sia il dispositivo che stiamo cercando di interconnettere, avrà un cervello digitale, mentre il nostro mondo è intrinsecamente analogico. I sensori rappresentano il ponte tra i due mondi, e vanno trattati con la stessa cura ed attenzione riservata al “cervello” stesso della T in IoT. Sfortunatamente, nella maggior parte dei casi, non potete prendere un sensore e attaccarlo direttamente ad un microcontrollore. C’è una sorta di grigia terra analogica, nel mezzo, che vi permette …

Sensori di campo magnetico e loro applicazioni

In questo articolo viene trattata un’introduzione ai sensori di campo magnetico attraverso il semplice progetto di una bussola digitale. INTRODUZIONE Un sensore di campo magnetico (o più semplicemente un magnetometro) è uno strumento di misura dell’intensità e della direzione, appunto, del campo magnetico locale. Trova applicazione in diversi ambiti, dall’archeologia per la ricerca di siti sotterranei alla meteorologia per lo studio delle aurore, dall’esplorazione dei siti carboniferi ai sistemi di perforatura direzionale, dal rilevamento di sottomarini e ordigni in ambito militare alle applicazioni di esplorazione planetaria, dalla navigazione (rappresentativo è in questo caso l’esempio delle bussole per l’orientamento) alla medicina. …

Material handling nella fabbrica intelligente: sensors everywhere

Nel precedente articolo abbiamo analizzato l'innovativo sistema di trasporto impiegato in quella che viene comunemente definita "fabbrica intelligente", nota anche come "smart factory" che rispecchia a pieno il modello Industry 4.0, considerata a tutti gli effetti la quarta rivoluzione industriale. Tutti avrete visto almeno una volta uno scanner di navigazione laser sulla torretta rotante di un carrello industriale automatico. Una vasta gamma di sensori viene utilizzata nella smart factory, permettendo ai veicoli AGV di essere utilizzati in impianti di produzione e distribuzione intelligenti per una maggiore efficienza nei trasporti interni, sicurezza funzionale e affidabilità. Una sfida alla quale sono …

Sensori capacitivi: applicazioni a portata di dito

L’ingegnere, si dice spesso, è una persona concreta che risolve i problemi che ha di fronte "smanettando" con ciò che ha, magari assemblando qualcosa con componenti "raccattati qua e là". E le cose che negli anni sono state assemblate, talvolta sfiorano il miracoloso. Non sempre si pensa, però, che gli ingegneri sono in grado di compiere vere e proprie magie, lavorando con componenti che non hanno o che nemmeno esistono. Si chiama fisica, si chiama prendere le leggi di natura e sfruttarle a proprio vantaggio. Si chiama alterare il mondo in maniera sottile così da ottenere ciò che si …

Tecnologia MEMS: che cos’è?

Il mondo dell'elettronica ha subito un processo di miniaturizzazione veramente elevato. Se paragoniamo le dimensioni attuali dei circuiti a quelli di 20 anni fa, c'è un divario mostruoso e questo sta succedendo anche per la sensoristica. Differenti sensori al mondo sono tutt'altro che circuiti elettronici: sono elettromeccanici e basano i loro principi su reazioni chimico-fisiche. La tecnologia MEMS concerne tutto quello che riguarda la miniaturizzazione a livello microscopico di questi elementi.

Sensore per i denti: come la tecnologia può analizzare le tue abitudini alimentari

Esistono differenti sensori nel mondo dell'elettronica: siamo giunti al punto in cui possiamo ormai ottenere misurazioni di qualsiasi avvenimento fisico. Non solo: in ambito medico si sta evolvendo il loro utilizzo per monitorare in particolar modo pazienti che soffrono di particolari patologie. Ed è proprio in ambito medico che, oltre ad avere applicazioni per tenere d'occhio pazienti con patologie ad alto rischio, si stanno realizzando sensori in grado di aiutarci con le nostre abitudini. L'Università di Tufts ha cominciato a lavorare su un sensore non invasivo per i denti. Il loro obiettivo? Monitorare le nostre abitudini alimentari.

Laser a infrarossi per l’identificazione a distanza con battito cardiaco

E’ ormai risaputo che negli USA l'utilizzo di tecnologie innovative procede a velocità spedita, complice anche la ricerca in ambito militare ed avionico. La tecnologia della quale vogliamo parlarvi in questo articolo è relativa a un progetto di dispositivo sviluppato per il Pentagono su richiesta delle forze speciali statunitensi: si tratta di un prototipo chiamato Jetson che permette di indentificare le persone a distanza sulla base del proprio battito cardiaco, con una precisione anche superiore al 95%, che lascia aperti ulteriori margini di miglioramento in termini di precisione delle misurazioni. IL PROGETTO Avrete sicuramento letto più volte su Elettronica …

Una scheda al giorno, una scheda per tutti

A partire da oggi e fino al 29 febbraio è in atto l'iniziativa "Una scheda al giorno, una scheda per tutti" con cui intendiamo premiare 38 dei nostri lettori (uno al giorno). Vuoi partecipare? Allora leggi i nostri articoli e lascia il tuo commento. Alla fine di febbraio selezioneremo i lettori che riterremo più meritevoli di aggiudicarsi gratis una scheda ESPertino. Nell'articolo troverai il regolamento del contest e tutte le informazioni necessarie per partecipare. Il Contest Ecco in arrivo un nuovo avvincente Contest per i lettori di Elettronica Open Source, che vi permetterà di ricevere un premio davvero molto interessante …

Il mercato dei semiconduttori in Italia: stato attuale e prospettive di crescita

A fronte di una crescita del mercato globale dei semiconduttori, trainato soprattutto da economie emergenti come Cina, Giappone, Taiwan e Korea, e da quelle più consolidate come l’economia degli USA, l’Italia si posiziona bene, sia in termini di mercato attuale che di prospettive di crescita. Infatti, se nel 2019 l’intera industria europea dei semiconduttori ha registrato un aumento dei volumi di produzione e vendite, il mercato italiano si attesta in una posizione che fa ben sperare per il 2020, anno che potrebbe davvero rappresentare il punto di svolta di questo importantissimo settore dell’elettronica, anche in virtù del fatto che …

Firmware 161 – Speciale Test&Measurements

È uscito l'ultimo numero di Firmware. Il focus di dicembre è dedicato al settore test e measurements. All'interno troverete articoli su FFT: scegliere la giusta finestra per la valutazione della precisione di un ADC, l'ottimizzazione del codice firmware e del codice MATLAB, il kit di sviluppo AX-SFEU-1-GEVK per applicazioni Sigfox e molto altro ancora! Il download è disponibile nei formati PDF, ePub e mobi.   La copertina di Firmware n. 161 Il sommario di Firmware n. 161   La sicurezza IoT richiede un approccio end-to-end FFT: scegliere la giusta finestra per la valutazione della precisione di un ADC Le prospettive del mercato Wireless/RF ATECC608A: implementare applicazioni connesse …

All’alba di un nuovo giorno!

Grandi cambiamenti in Elettronica Open Source, un nuovo progetto e tanto entusiasmo! Tutto cambia e tutto si trasforma, è la legge della natura ed al tempo stesso condizione necessaria per innovare e rinnovarsi. Dopo anni di esperienza, mesi di sperimentazione e giornate intere di costruzione e ri-costruzione, siamo pronti a passare ad un livello successivo. Abbiamo rinnovato la rivista Firmware, realizzando un nuovo progetto denominato Firmware 2.0. Una rivista di Elettronica Embedded e Semiconduttori che include anche una parte dedicata ai Maker, la maker zone appunto. Quindi avete inglobato EOS-Book in Firmware? Si, da un certo punto di vista …

Radar ad onde millimetriche: aumentare l’intelligenza autonoma periferica

Il "sensing at the edge" non è certamente un concetto nuovo, e si presta meglio ad essere spiegato attraverso esempi pratici che non con definizioni. Infatti sono ad oggi familiari tutti quei sensori in grado di rilevare la presenza e intraprendere azioni come aprire automaticamente le porte, avvisare i conducenti di ostacoli dietro di loro, o accendere e spegnere le luci. Tradizionalmente, però, esistono dei limiti all'efficacia di queste applicazioni. In questo articolo analizzeremo come l'adozione del rilevamento radar ad onde millimetriche (mmWave) possa migliorare l'intelligenza autonoma ai nodi periferici aumentando efficienza e funzionalità. Introduzione Succede spesso che  quando …

Firmware 160 – Speciale Medical

È uscito il nuovo numero di novembre di Firmware. Il focus di questo mese è dedicato al settore medical. All'interno troverete articoli sulla tecnologia MEMS applicata alla biomedicina,  l'analisi delle soluzioni di connettività wireless per l'IoT, la tecnologia MES per la gestione e la distribuzione delle informazioni, e molto altro. Il download è disponibile nei formati PDF, ePub e mobi. La copertina di Firmware n. 160 Il sommario di Firmware n. 160   Le sfide del Power per il settore Automotive – Intervista a Carlos Castro, Global Marketing Director Automotive Power @ Littelfuse Serial Port Interface: come utilizzarla con un controllore low-cost I nodi …

Tecnologie MES per la gestione e distribuzione delle informazioni: dalla teoria alla loro applicazione

Lo scopo dell'articolo è fornire una panoramica di un sistema MES astratto illustrandone le componenti sia da un punto di vista tecnologico che funzionale, con particolare riferimento ai flussi di controllo che garantiscono una continuità di produzione automatizzando singole macchine o, addirittura, l'intero impianto ottimizzando i processi produttivi sulle base delle attività pianificate. Successivamente, ampio spazio sarà dato alla gestione ed alla distribuzione delle informazioni su prodotti, processi, progetti ed ordini, oltre alla loro raccolta per la certificazione del lavoro e delle condizioni di funzionamento. Tale supervisione è il vero motore di un sistema MES, che consente l'ottimizzazione dei processi produttivi ed …

Realizziamo un Sensore di tocco con un Microcontrollore

L’immenso e variegato mondo dell’elettronica embedded è sempre più orientato ad utilizzare il microcontrollore come  uno “Standalone Application Device”. La sempre più crescente potenza di integrazione dei microcontrollore, rende questi componenti in grado di svolgere intere complesse applicazioni. Un’applicazione infatti, per definizione, è un insieme di elementi costituito da hardware esterno, hardware intrinseco al microcontrollore, ovvero blocchi funzionali quali timer, DAC, comparatori, clock ecc…, periferiche I/O d’interfaccia utente, e da moduli software per la gestione e il funzionamento dell’applicazione.  Introduzione Il sensore di tocco viene normalmente utilizzato come elemento atto a realizzare una commutazione (touch-sensitive switch), intendendo per commutazione, …

La tecnologia dei sensori nel settore medico è il cuore della sanità moderna

Oggi, quando i pazienti entrano in ospedale, devono affrontare non solo dottori e infermieri, ma anche una serie di strumenti medici analitici e diagnostici sofisticati. Numerosi dispositivi vengono utilizzati per monitorare i loro parametri vitali, quali la temperatura del corpo, il battito cardiaco, la pressione sanguigna, il livello di ossigeno nel sangue ecc. L’interfaccia tra i pazienti e questi strumenti medici è rappresentata da una serie di sensori medici altamente affidabili. La società di ricerche di mercato MarketsandMarkets prevede che il mercato dei sensori medici registrerà un tasso di crescita annuo cumulato (Compound Annual Growth Rate, CAGR) dell’8,5% tra …

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