Wyniki 1-10 spośród 13 dla zapytania: authorDesc:"Tadeusz Pisarkiewicz"

Pomiary czułości rezystancyjnych sensorów gazów

Czytaj za darmo! »

Do uzyskiwania sygnału w układach z użyciem sensorów gazów stosuje się różne konfiguracje pomiarowe, charakterystyczne dla danego typu sensora. W niniejszym artykule ograniczono się do sensorów półprzewodnikowych typu rezystancyjnego oraz do metod stosowanych w warunkach eksploatacyjnych. W takich warunkach nie stosuje się kosztownych zestawów uniwersalnych, typowych dla pomiarów laboratoryj[...]

System do testowania wyświetlaczy LCD pracujący w środowisku LabVIEW

Czytaj za darmo! »

Elektronizacja sprzętu używanego we wszystkich dziedzinach techniki i życia codziennego prowadzi do upowszechnienia i wzrostu zapotrzebowania na różnorodne elementy elektroniczne stosowane prawie w każdym urządzeniu wchodzącym na rynek. Jednym z istotnych elementów prawie każdego urządzenia są wyświetlacze LCD [1,2]. Tak wielkie zapotrzebowanie na te elementy prowadzi do wzrostu ich produkcji oraz poszukiwania zmian konstrukcyjnych ułatwiających ich wytwarzanie. Zmiany konstrukcyjne wymuszone są wymaganiami ekonomicznymi przy produkcji niezwykłej gamy kształtów, wielkości i ilości wyświetlanych cyfr. Obniżanie kosztów wiąże się ze zmianą droższych technologii wytwarzania na tańsze. Na przykład zastępowanie trwałych połączeń lutowalnych połączeniami za pomącą klejów przewodzący[...]

Prekoncentrator gazu w technologii LTCC


  Powszechnie stosowane w przemyśle półprzewodnikowe czujniki gazów są tanie, małe i cechują się wysoką czułością na badane gazy. Niestety najczęściej umożliwiają one pomiary koncentracji gazów na poziomie od kilkudziesięciu ppm. Sukcesywnie rośnie grupa zastosowań czujników, w których pożądana jest detekcja ekstremalnie niskich stężeń gazów na poziomie ppb, jak np. diagnozowanie chorób na podstawie analizy wybranych biomarkerów zawartych w powietrzu wydychanym przez człowieka. Przykładowo, zwiększony poziom acetonu może wskazywać na cukrzycę pacjenta (stężenia ok. 20…50 ppb), a już niewielka ilość związków siarki (H2S, SO2) czy merkaptanu metylu, może powodować nieświeży oddech [1]. Obecność w oddechu związków VOCs może świadczyć o obecności Helicobacter pylori, której obecność zwiększa ryzyko chorób układu pokarmowego (wrzody przełyku, dwunastnicy, żołądka) [2]. Według dyrektywy Unii Europejskiej [3], dzienny limit ekspozycji na rakotwórczy benzen wynosi 1 ppm, a od roku 2010 zostaje on zmniejszony do 1,6 ppb, konieczne więc staje się np. monitorowanie śladowych ilości szkodliwych węglowodorów w napojach gazowanych CO2 itp. [4, 5] (inne limity: toluen 70 ppb, ksylen 200 ppb). Jednym ze sposobów pomiaru tak niskich stężeń gazów jest wykorzystanie metody wstępnego zwiększania koncentracji gazu (zagęszczania) w materiale adsorbującym gaz, a następnie szybkie uwolnienie zgromadzonego gazu i jego detekcja za pomocą tradycyjnych czujników półprzewodnikowych. Metoda ta pozwala na zwiększenie czułości na gaz zazwyczaj kilkaset razy oraz identyfikację składników, np. za pomocą chromatografu gazowego. Tradycyjnie stosowane prekoncentratory są zbudowane najczęściej z rurki stalowej napełnionej adsorbentem, na której nawinięte są zwoje grzejnika [1, 5-7]. Ze względu na stosunkowo dużą objętość takiego układu oraz znaczną moc potrzebną do ogrzania prekoncentratora podczas fazy desorpcji gazu, zastosowania takiego rozwiązania są [...]

Mikrosystemy z prekoncentracją w detekcji bardzo niskich stężeń gazów


  W wielu przypadkach istnieje konieczność detekcji gazów w zakresie bardzo małych koncentracji, rzędu ppb (part per billion). Wymagania takie związane są przykładowo z badaniami jakości powietrza [1,2], bezpieczeństwem (wykrywanie materiałów wybuchowych i skażeń) [3], czy monitoringiem zdrowia pacjenta [4-6]. Postęp w technologii sensorów półprzewodnikowych w wyniku wprowadzenia nanomateriałów wpłynął częściowo na poprawę ich czułości ale w stopniu niewystarczającym do bezpośrednich zastosowań w obszarze sub-ppm [7]. Komercyjnie dostępne detektory optyczne z zakresu bliskiej podczerwieni, tzw. detektory NDIR (Non Dispersive Infra Red) osiągają czułości porównywalne z detektorami półprzewodnikowymi [8,9]. Wymagane czułości w obszarze ppb można uzyskać posługując się rozbudowanymi układami detekcyjnymi typu chromatograf gazowy sprzężony ze spektrometrm masowym GC/MS. Takie zestawy pomiarowe są jednak bardzo kosztowne i ze względu na wymiary nieprzydatne w charakterze urządzeń przenośnych. Jednym z możliwych rozwiązań w tej sytuacji jest zastosowanie dodatkowego układu z zagęszczaniem badanego gazu, tzw. prekoncentratora. Zagadnienie prekoncentracji jest znane w detekcji gazów z techniki chromatograficznej, gdzie czasami do współpracy ze złożonym systemem chromatografu wprowadza się na wejściu układ mający na celu zagęszczenie badanej próbki. Aby zbudować przenośny mikrosystem należy zatem wytworzyć prekoncentrator również w postaci mikrostruktury, bedącej elementem składowym całego systemu. Czułości sensorów półprzewodnikowych Półprzewodnikowe sensory gazu w postaci tzw. chemorezystorów stanowią alternatywę w stosunku do złożonych analizatorów gazów ze względu na niskie koszty produkcji, dobre czułości dochodzące do pojedynczych ppm (part per million), łatwość implementacji w układach pomiarowych oraz kompatybilność 58 Elektronika 10/2010 z technologią mikroelektroniczną. Znane wady tych sensorów to słaba selektywność i sta[...]

Kształtowanie jednorodnego rozkładu temperatury w półprzewodnikowych rezystancyjnych sensorach gazów w technologii LTCC

Czytaj za darmo! »

Do poprawnego działania warstwy gazoczułej w półprzewodnikowych rezystancyjnych sensorach gazów konieczne jest zapewnienie odpowiedniej temperatury pracy - zazwyczaj w przedziale 250-450ºC. Warstwa ta może wykazywać maksymalną odpowiedź na wybrane gazy dla różnych temperatur, stąd też konieczne staje się zapewnienie odpowiedniej temperatury i możliwie jednorodnego jej rozkładu. W pracy omówiono procesy wymiany ciepła, jakie należy uwzględnić przy projektowaniu podłoży sensorowych, przedstawiono wyniki symulacji i eksperymentu oraz wnioski. Abstract. For effective gas-sensitive layer operation in semiconductor gas sensors the sensor working temperature of 250-450ºC is required. The layer usually exhibits a maximum response to selected gases at different temperatures, hence it is necessary to ensure the appropriate temperature and its uniform distribution in the gas-sensitive layer. The paper discusses the processes of heat exchange to be considered during designing the sensor substrates, the results of simulations, experiment results and conclusions. (Formation a uniform temperature distribution in semiconductors resistance gas sensors in LTCC technology). Słowa kluczowe: czujniki gazu, rozkład temperatury, symulacje termiczne, technologia LTCC. Keywords: gas sensors, temperature distribution, thermal simulation, LTCC technology. Wstęp Powszechnie stosowane w przemyśle rezystancyjne półprzewodnikowe czujniki gazów są tanie, małe i cechują się wysoką czułością na badane gazy. Wszystkie te cechy osiągane są w drodze kompromisu w związku z licznymi ograniczeniami technologicznymi. Prowadzone są badania m.in. nad optymalizacją elementów grzejnych w celu zapewnienia odpowiedniej topologii grzejnika i możliwie jednorodnego rozkładu temperatury w obszarze warstwy gazoczułej, przy jak najmniejszym poborze mocy. Optymalizuje się również doprowadzenia elektryczne grzejnika, które mają znaczny wpływ na pobór mocy w temperaturze pracy [...]

technologia heterozłącza CIS/CdS do zastosowań fotowoltaicznych

Czytaj za darmo! »

Cienkowarstwowe polikrystaliczne ogniwa p-CuInSe2/n-CdS ze sprawnościami przekraczającymi 10% zaczęto wytwarzać w Boeing Corporation na początku lat osiemdziesiątych. W roku 1987 Arco Solar osiąga rekordową sprawność ogniw cienkowarstwowych na poziomie 14,1%. W latach 80. wprowadzane są złożone struktury typu ZnO/n-CdS/p-CuInSe2/Mo/ szkło, które zasadniczo używane są do dziś. Pod koniec lat [...]

Pomiary pirometryczne w modelowaniu termicznym lampy halogenowej stosowanej w procesie RTP

Czytaj za darmo! »

Pirometryczny pomiar temperatury żarnika halogenowego dostarcza bardzo szybko informacji o promieniowanym strumieniu ciepła, przez co jest bardzo atrakcyjny w sterowaniu procesem RTP. Precyzyjne sterowanie źródłami ciepła ma decydujące znaczenie w efektywnym wykorzystaniu procesów RTP. Modelowanie transportu energii w tym silnie nieliniowym procesie pozwala na zbudowanie systemu sterowania, [...]

Sterowanie MBS termicznym procesem próżniowej selenizacji warstw fotowoltaicznych


  Półprzewodniki trójskładnikowe, których przedstawicielem jest diselenek miedziowo-indowy, CuInSe2 (CIS), charakteryzują się dużą absorpcją promieniowania, przez co mają dużą szansę na zastosowanie w masowej produkcji wysokowydajnych ogniw fotowoltaicznych [1]. Wytwarzanie cienkiej warstwy CIS polega na naniesieniu warstw elementarnych prekursorów Cu, In oraz Se na odpowiednio przygotowane podłoże, a następnie termicznym uformowaniu docelowego materiału lub na selenizacji warstw Cu-In. Prekursory metaliczne są poddawane obróbce termicznej w standardowym piecu dyfuzyjnym w zamkniętym reaktorze grafitowym zawierającym źródła par Se [2] lub z wykorzystaniem techniki szybkiej obróbki termicznej RTP (Rapid Thermal Processing) [3]. Proces termiczny składa się z dwóch etapów, przeprowadzanych w różnych temperaturach. Termiczne wytwarzanie CIS metodą RTP ma wiele zalet technologicznych. Najważniejsze to skrócenie czasu procesu oraz uzyskanie powierzchniowej jednorodności materiału. Głównymi czynnikami, które mają wpływ na jednorodność temperatury oraz powtarzalność procesu RTP są: źródło promieniowania podczerwonego, konstrukcja komory oraz system sterowania temperatury, łącznie z nieinwazyjnym systemem pomiaru temperatury w czasie rzeczywistym [4]. Budowa urządzeń RTP, a w szczególności kontrola czasowego profilu temperatury obrabianego materiału są złożonym zagadnieniem badawczym ze względu na radiacyjny przekaz energii cieplnej [5,6]. Uzyskanie założonej trajektorii temperatury zależy od dokładności zastosowanego modelu oraz zaproponowania odpowiedniego aparatu numerycznego. Procedura sterowania zbudowanego urządzenia w oparciu o model matematyczny uwzględnia możliwości pomiarowe oraz sposób zasilania elementów grzejnych. Urządzenie RTP Próżniowy piec RTP zbudowano na bazie zestawu lamp halogenowych oraz klosza kwarcowego, stanowiącego ściany komory próżniowej. Lampy umieszczono w reflektorach chłodzonych wod[...]

Sposób zagospodarowania uszkodzonych mechanicznie krzemowych ogniw fotowoltaicznych


  W procesie produkcji modułów fotowoltaicznych (PV) niejednokrotnie dochodzi do uszkodzenia mechanicznego pojedynczych ogniw, mających zwykle kształt prostokątnych cienkich płytek z krystalicznego krzemu. W warunkach produkcji seryjnej przyjmuje się, że tego typu odpad stanowi 3…5% stosowanych ogniw. Biorąc pod uwagę światową produkcję modułów PV o łącznej mocy na poziomie 5 GW, oznacza to, że uszkodzeniu ulega nawet 125 mln ogniw rocznie. Uszkodzone ogniwa traktowane są obecnie jako odpad, trafiający na wysypiska odpadów, stanowią jednak w znacznej części pełnowartościowy materiał i po stosownej obróbce mogą być z powodzeniem wykorzystywane jako mniejsze elementy składowe modułów fotowoltaicznych o różnych mocach. Warunkiem jest nadanie tym mniejszym elementom jednakowych rozmiarów, segregacja na grupy o maksymalnie zbliżonych parametrach elektrycznych oraz szeregowe lub szeregowo-równoległe łączenie celem uzyskiwania żądanych wypadkowych parametrów całego modułu. Korzystnym czynnikiem jest to, że wydajność mocy elektrycznej z jednostki powierzchni płytki, stanowiącej ogniwo fotowoltaiczne nie jest zależna od rozmiarów tej płytki. Regułę tę zaburzyć mogą jedynie niewłaściwe metody cięcia i formowania mniejszych elementów z dużych, lecz uszkodzonych mechanicznie krzemowych płytek ogniwowych. Opracowanie tej technologii zostało poprzedzone badaniami racjonalnych metod cięcia uszkodzonych duż[...]

 Strona 1  Następna strona »