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.

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 …

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.

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