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.

Sensori di movimento Panasonic Industry per applicazioni di Building Automation

La misurazione e il monitoraggio costante di parametri ambientali è un aspetto fondamentale nelle applicazioni di Smart Home e Smart Building. In tal modo possono essere controllate grandezze fisiche e diverse altre variabili legate a un determinato processo o relative a un luogo specifico, al fine di rilevare eventi o eventuali cambiamenti nell’ambiente circostante. Oltre al monitoraggio ambientale, la gestione efficiente di una casa o un edificio di grandi dimensioni, al giorno d'oggi, richiede funzionalità avanzate e prestazioni di alto livello. Il mercato della sensoristica intelligente applicata agli edifici di ultima generazione e le tecnologie emergenti, sono sempre più …

Smart Pot Sensor: IoT applicato all’agricoltura (Parte 1)

La filosofia dell’Internet delle Cose (IoT) sta da un decennio rivoluzionando ogni ambito, introducendo tecnologia e digitalizzazione anche in quei settori che sono sempre stati dei “dinosauri”. Nonostante le sue peculiarità rurali, tra questi settori ritroviamo anche l’agricoltura. Infatti, soprattutto grazie al contributo innovativo di tantissimi giovani che vogliono innovare e rinnovare i vecchi business di famiglia, nel settore dell’agricoltura o più in generale dell’agroalimentare sono state introdotte nuove tecnologie produttive. Introduzione Oggigiorno la tecnologia IoT non si applica solo agli impianti industriali, e la rivoluzione in essere dell’Industry 4.0 ha contagiato tutti i settori: anche quello dell’agricoltura. L’introduzione …

Un sistema Multisensoriale per la Smart Home – Parte 1

Questo articolo descrive un approccio all’utilizzo della tecnologia in modo pratico e significativo all'interno di un sistema di casa intelligente, che può essere implementato in contesti residenziali. Nel mondo moderno le persone si stanno rapidamente rivolgendo alla tecnologia come un modo rapido ed economico per migliorare la qualità della vita quotidiana. L’obiettivo principale è soddisfare le esigenze dell'utente finale utilizzando sensori ambientali a bassa potenza e a basso costo collegati in rete. Il sistema proposto nel progetto consiste nel rilevamento diretto dell'ambiente, raccolta e analisi dei dati con controllo da remoto mediante web server su smartphone e altri dispositivi …

Termocamera professionale per principianti e professionisti

PeakTech offre due nuove termocamere con funzionalità di foto termica e software di analisi, che creano anche report di prova generati automaticamente. Diamo quindi un'occhiata alle versioni PeakTech 5615 e PeakTech 5620. Introduzione Le termocamere mobili per l'area di servizio e la termografia degli edifici non devono più essere inaccessibili. A causa dei maggiori requisiti di protezione ambientale, il termine "termografia" è diventato sempre più al centro dell'attenzione del grande pubblico sin dall'inizio degli anni 2000. A quel tempo, le termocamere professionali costavano ancora quanto un'auto nuova di fascia media. Al giorno d'oggi è possibile acquistare dispositivi più piccoli …

Progettare un sensore touch capacitivo

L’obiettivo di questo articolo è introdurre le tecniche che permettono di realizzare un’applicazione touch di tipo capacitivo, che risulti robusta e il più possibile insensibile al rumore. I sensori capacitivi non sono altro che delle aree sul PCB riempite di rame e collegate tramite una pista ad un dispositivo in grado di rilevare piccole differenze di capacità che possono essere causate da un dito dell’utilizzatore che sfiora il sensore. Il dispositivo di rilevazione effettua periodicamente e continuativamente la lettura della capacità del sensore e quando individua una variazione è in grado di interpretarla come una pressione sul sensore. La …

Una vita più sana con il rilevamento remoto

Smartwatch, braccialetti fitness e altri dispositivi personali dotati di sensori per monitorare i parametri che determinano lo stato di salute di una persona. Miliardi di sensori effettuano il monitoraggio di pazienti in ospedali e cliniche di tutto il mondo. Negli ultimi anni l'assistenza sanitaria non è più confinata all'interno delle strutture mediche ma si è progressivamente estesa alle abitazioni e ai luoghi di lavoro. Il graduale passaggio al monitoraggio, la cura e il trattamento da remoto ha recentemente subito una brusca accelerazione a causa del diffondersi della pandemia provocata da COVID-19. Nelle cliniche e negli ospedali di tutto il …

Giant Magnetoresistance: storia, teoria e applicazioni

Giant Magnetoresistance (GMR), in italiano magnetoresistenza gigante, è un effetto fisico di tipo magnetoresistivo che oggigiorno viene utilizzato in una vasta gamma di applicazioni. Pensate che l’effetto GMR è stato scoperto in maniera indipendente da parte di due fisici durante ricerche di fisica allo stato solido, i quali, dopo circa un ventennio dalla scoperta, hanno ottenuto il premio Nobel per la Fisica poiché considerata la base nella nascita della Spintronica, ossia lo studio della relazione tra le strutture elettroniche e gli spin dei materiali. In questo articolo approfondiremo il principio fisico dell’effetto GMR e andremo a vedere le applicazioni …

Caratterizzazione di una camera CCD

L'acquisto di una camera CCD ad alte prestazioni è spesso un processo difficile e confuso; due strumenti con specifiche apparentemente identiche possono rivelare prestazioni completamente diverse durante un confronto diretto. Ma spesso è difficile eseguire questo confronto ravvicinato, oltre ad essere un sistema costoso e che richiede molto tempo. Un approccio alternativo è quello di lasciare l'onere della prova tecnica al produttore; in questa maniera si esegue una procedura standardizzata per fornire dati sulle prestazioni verificabili come, per esempio, il rumore di lettura. Questo articolo vuole essere una guida per permettervi di verificare che il vostro sensore funzioni come …

Cosa sono i sensori CCD e perché ci aiutano ad osservare le stelle

I dispositivi ad accoppiamento di carica, chiamati anche CCD (dall'inglese Charge Coupled Device), sono circuiti integrati in grado di accumulare carica elettrica in modo proporzionale all'intensità di radiazione elettromagnetica che li colpisce. Un CCD è un circuito contenente una matrice di condensatori collegati (o accoppiati). Sotto il controllo di un circuito esterno ogni condensatore può trasferire la sua carica elettrica a un condensatore vicino. Sono una delle principali tecnologie utilizzate nell'imaging digitale e, sebbene non siano l'unica tecnologia che consente il rilevamento della luce, vengono utilizzati per varie applicazioni professionali e scientifiche in cui sono richieste immagini di alta …

10 sensori da regalare a Natale al tuo fidato Arduino

Tic toc, si avvicina il momento più atteso dell'anno. Eh si! Manca poco al Natale, e voi avete già fatto i regali? Avete pensato proprio a tutti? Familiari, fidanzati e amici di sicuro! E al vostro compagno d'avventure creative Arduino? Si, proprio quella piccola scheda, dove avete realizzato tanti progetti e tante idee. Merita anche lei un piccolo regalino, e in questo topic vi illustrerò 10 idee regalo per altrettanti progetti che potete realizzare con il vostro Arduino o altre schede della stessa tipologia. Dopo non avrete più scuse per lasciare il vostro Arduino a prendere polvere su qualche …

Tester IoT di temperatura e umidità con sensore DHT11, ESP8266 e ThingSpeak

In questo articolo viene descritto il progetto di un semplice sistema di monitoraggio di temperatura e umidità via web. In sostanza, sarà descritto come interfacciare il sensore DHT11 con il modulo transceiver WiFi ESP8266 e, mediante l’applicazione ThingSpeak, monitorarne i dati anche da remoto via web. Introduzione Il chip DHT11 è un sensore di umidità e temperatura a basso costo sufficiente per implementare un semplice sistema di monitoraggio meteorologico IoT. L'intervallo di umidità relativa di misura del DHT11 va dal 20% al 95% con una precisione di +/- 5%, mentre il range di misura della temperatura va da 0°C …

Sensore PWM di prossimità e luce ambiente

Quando la tecnologia viene impiegata per migliorare le nostre condizioni di vita non smette mai di sorprenderci! In questo articolo si descrive un rivoluzionario sensore di prossimità, costruito dalla Silicon Labs, che per la sua peculiare progettazione è protetto da numerosi brevetti. Introduzione Dispositivi simili li abbiamo già incontrati chissà quante volte nelle esperienze quotidiane, ad esempio, negli autogrill o nei ristoranti pronti ad erogare acqua in modo automatico appena avviciniamo le mani al rubinetto oppure ad avviare la ventola dell’asciugamani ad aria calda. Sono sensori di prossimità solitamente funzionanti con la luce emessa da un led e sfruttano …

Si7005: Sensore di Temperatura e Umidità I2C

Si7005 è un sensore digitale di temperatura e umidità relativa presentato da Silicon Labs. La sua compattezza, precisione ed elevato grado di affidabilità lo rendono la soluzione ideale per molte applicazioni nel campo dell’elettronica industriale e domestica. INTRODUZIONE Si7005 è un sensore digitale di temperatura e umidità relativa sviluppato e prodotto da Silicon Labs. Il dispositivo si presenta come un integrato CMOS monolitico, e contiene al suo interno un sensore di temperatura e umidità relativa, un convertitore analogico-digitale, un circuito con il compito di elaborare il segnale misurato, un’interfaccia I2C e i dati di calibrazione. Il componente utilizza un sistema …

L’evoluzione tecnologica dei sensori

Digitalizzazione, industria 4.0, wearable, diagnostica elettromedicale, guida autonoma e IoT sono solo alcune delle tematiche che negli ultimi anni hanno spinto fortemente la ricerca e l’innovazione del settore tecnologico. Mentre nei decenni precedenti l’evoluzione tecnologica era principalmente legata alla genialità nell'utilizzo di consolidate tecnologie, negli ultimi due decenni sono state introdotte nuove tecnologie e/o migliorate tecnologie considerate inutilizzabili per far fronte alle nuove esigenze. Questa evoluzione nell'ambito tecnologico ha investito soprattutto la sensoristica che è passata dai principi della meccanica, sui quali erano basati principalmente sensori e trasduttori, all'applicazione di nuove tecnologie all’avanguardia. Inoltre, è andata via via crescendo …

Conoscere i “Barcode” e “QR Code”

È sufficiente andare in giro per negozi, magari in un supermercato o una biblioteca, per renderci conto che la quantità di informazioni che dobbiamo essere in grado di gestire sulla disponibilità dei prodotti, la varietà di prezzo e, in alcuni casi, anche l'assortimento e l'effettiva quantità reperibile, è immensa. Fortunatamente esiste un sistema snello, pratico ed essenziale che permette di gestire tutte queste informazioni con uno sforzo modesto. I codici a barre risolvono buona parte dei problemi di trasferimento informativo, perché viaggiano insieme al prodotto e possono essere letti in maniera facile e universale. In questo articolo ci occuperemo …

Sensore di temperatura stabile in Packaging Wearable-Ready

Gli smartphone e i monitor indossabili di oggi, come smartwatch e cinturini per il fitness, consentono alle persone di acquisire sempre più dati che riguardano le proprie vite, le attività e le condizioni fisiche. Stanno emergendo nuovi servizi abilitati da questo tipo di dati, che vanno dall'allenamento fitness di gruppo online alla telemedicina e all'assistenza agli anziani. Richiesta di un migliore monitoraggio della temperatura Mentre il monitoraggio di parametri vitali come la frequenza cardiaca è ora più user-friendly, tenere traccia di altri parametri quali la temperatura corporea, rimane piuttosto meno facile. I termometri che rimangono a contatto con il …

Sensori indossabili stampati sulla pelle

La ricerca nel settore wearable è in continua evoluzione, complice la progressiva miniaturizzazione di sensori e circuiti elettronici e, non ultima, una maggiore attenzione e consapevolezza alla salute e alla forma fisica da parte dei consumatori. Pensiamo, ad esempio, all'utilizzo che molti di noi fanno degli smartwatch e dei fitness tracker, utili strumenti per controllare i parametri durante la consueta attività fisica. Un dispositivo indossabile o una rete di sensori potrebbe monitorare i sintomi associati al COVID-19, circostanza questa che porterebbe indubbi vantaggi in termini di innovazione e riduzione dei costi in campo medico e diagnostico. Nell'ambito dell'elettronica indossabile …

Guanto indossabile per tradurre la lingua dei segni in parole

I dispositivi indossabili, noti anche come "wearable devices" consentono la rilevazione e il monitoraggio di parametri vitali, ragion per cui il loro utilizzo è molto diffuso in applicazioni di telemedicina per il monitoraggio da remoto dei pazienti, portando a una considerevole riduzione di costi ospedalieri. Tuttavia, la loro versatilità di applicazione è notevole, al punto da occupare un ruolo di leader di mercato nel settore consumer, dello sport e del tempo libero. In questo articolo vi parleremo di un progetto di dispositivo indossabile messo a punto da un team di ricerca e pubblicato sulla rivista Nature Electronics. Un team …

Sensore di rilevamento del Covid-19

Lo screening delle persone è la fonte più attendibile per contenere la diffusione del virus Covid-19 e tracciare così eventuali focolai. Tuttavia, non sempre questa fase di testing è possibile, spesso a causa della mancanza di forniture quali tamponi e reagenti, come accaduto negli Stati Uniti. Una valida alternativa utile per sopperire alla mancanza di risorse che rende più complicato il monitoraggio dei contagi, proviene da un sensore appositamente progettato per rilevare la presenza del virus.  Il professor Massood Tabib-Azar, docente di ingegneria elettrica e informatica dell'Università dello Utah, ha ricevuto una sovvenzione di 200.000 dollari dalla National Science …

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 …

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