Микроэлектромеханические системы (MEMS) позволили уменьшить размеры сенсоров, снизить их стоимость и повысить точность. К сожалению, чем меньше становятся MEMS-датчики, тем больше они страдают от засорения пылью и другими частицами (речь идет о датчиках, контактирующих с открытым воздухом). Компания Omron Electronic Components утверждает, что ей удалось справиться с этой проблемой. Технология датчиков с новаторской механической архитектурой получила название «пингвин».
По словам компании, новый датчик воздушного потока D6F (на снимке) размерами 17х37х27 мм не нуждается в фильтре, который может исказить показания датчика, когда сам начнет засоряться. Кстати, рынок датчиков воздушного потока оценивается в 1 млрд. долл. – они используются в очень широком круге устройств: от медицинского оборудования до бытовой техники.
Принцип работы «пингвина» (глядя на схему конструкции можно позавидовать воображению конструкторов, разглядевших в ней сходство с обитателем высоких широт) построен на применении своеобразных механических структур, по форме напоминающих пингвинов с расправленными крылышками. Благодаря волнообразной форме, «крылышки» ускоряют поток воздуха. Двигаясь вдоль одного из них, он направляется вниз, поворачивает под острым углом и выходит наружу вдоль второго. В результате, образуется круговой поток, центробежная сила которого отталкивает тяжелые частицы, такие, как, скажем, пылинки, в сторону от датчика MEMS, расположенного центральном проходе.
Таким образом, удается обеспечить точное измерение параметров потока без влияния посторонних частиц и не прибегая к применению фильтров, требующих технического обслуживания.
Сам процесс измерения потока выполняет MEMS-датчик размерами 1,55х1,55х0,4 мм, в котором между двумя термоэлементами (группами термопар, преобразующих тепловую энергию в электрическую) находится нагревательный элемент. Когда потока воздуха нет, термоэлементы показывают одну и ту же температуру. Как только возникает ток воздуха, термоэлемент, расположенный ближе к источнику, становится холоднее, а термоэлемент, расположенный за нагревателем – теплее. Разница температур прямо пропорциональная потоку.
Источник: iXBT.com