Recently in Passives/Sensors Category

در حال حاضر، ادوات مصرفی قادر به اندازه‌گیری مستقیم سرعت نیستند. ولی با ساخت اولین حسگر قابل حمل توسط سوئیس، که می‌تواند بلافاصله و دقیق سرعت را اندازه‌گیری کند، گامی تازه در این زمینه برداشته شد.

به گزارش خبرگزاری الکترونیوز و به نقل از IEEE Spectrum، شرکت سوئیسی Vissee (به معنی چشم مصنوعی)، حسگری را توسعه داده است که از روشی کاملاً جدید برای اندازه‌گیری سرعت استفاده می‌کند. این حسگر سرعت که لقب «چشم سوم» به خود گرفته است، یک پردازنده‌ی مبتنی بر دانش عصبی ( Neuromorphic) [1] است که بر اساس آشکارسازی حرکت مگس میوه‌، مدلسازی شده است.

در حال حاضر، تولیدکنندگان بسیاری از محصولات گوناگون تمایل دارند که دستی در این زمینه داشته باشند. سمیر بوعبدالله، مدیر اجرایی Vissee اظهار داشت: « این شرکت در ماه مارس آینده با یکی از تولیدکنندگان مهم نیمه‌هادی دست همکاری خواهد داد. در اواخر سال 2011 این حسگر در تجهیزات ورزشی به کار گرفته خواهد شد. در سال 2012 نیز در وسایل نقلیه‌ی ترافیک و وسایل حمل و نقل تجسسی میکروهوایی، که این وسایل توسط شرکت Skybotix ساخته می‌شوند، به صورت مجتمع استفاده خواهد شد. در آینده نیز ممکن است این حسگر توسط یک شرکت مهم خودروسازی مورد استفاده قرار گیرد.»

برای اینکه بدانید چرا شرکت‌های مختلف علاقه‌ی خود را به این حسگر اعلام کرده‌اند، ابتدا باید بدانید که اغلب حسگرهای سرعت کنونی چگونه کار می‌کنند. برای مثال، حسگرهای سرعت که در سیستم ترمز ABS خودروها استفاده می‌شود، بین محور (اکسل) و چرخ قرار گرفته است. هنگامی که چرخ خودرو می‌چرخد، حسگر، موقعیت 48 تا 60 پره‌ی چرخ را اندازه‌گیری می‌کند. جیمز استرلینگ، مهندس شرکت Infineon Technologies North America می‌گوید: « این روش تقریباً به ازای هر 5 کیلومتر در ساعت دقیق است. به طوری که راننده می تواند با اطمینان خاطر از این اطلاعات استفاده کند تا با محدودیت‌های یاد شده مطابقت ایجاد کند و یا از آن‌ها تخطی کند. اما در واقعیت سرعت‌سنج غیردقیق عمل می کند. برای توضیح این کمبود دقت باید گفت که لازم است، سرعت چرخشی پره‌ها در شعاع چرخ ضرب شود؛ در حالی که شعاع چرخ با توجه به نحوه‌ی ساخت و مدل خودرو و همچنین نوع و ساییدگی تایر تغییر می‌کند.»

فقط خودروها نیستند که سرعت را به طور غیرمستقیم اندازه می‌گیرند. یک برنامه‌ی ورزشی در گوشی‌های هوشمند استاندارد برای اعلام سرعت، به دو روش سرعت را اندازه‌گیری می‌کند: انتگرال‌گیری از شتاب و یا مشتق‌گیری از مکان. این ابزار هوشمند ورزشی که زمان‌های متوالی را دنبال می‌کند، ممکن است برای مثال سرعت میانگین را با استفاده از مکانی که به GPS مجهز شده است، محاسبه کند. ولی سرعت رفرش GPS، تنها یک بار در ثانیه است. این در حالی است که اسکی‌بازها و دوندگان برای تنظیمات زمانی خود، به زمان‌های کوچک‌تری نیاز دارند. همچنین GPS نمی‌تواند تغییرات عمودی را به خوبی اندازه‌گیری کند. با این توصیف، دستگاه ورزشی یاد شده، می‌تواند از خروجی شتاب‌سنج انتگرال بگیرد. در این روش خطاها با یکدیگر ترکیب می‌شوند.

یک حسگر سرعت ایده‌آل، باید بتواند سرعت را در کمترین زمان و بدون نیاز به دانستن مکان یا شتاب محاسبه کند. حسگر جدید Vissee، اولین پردازنده‌ی به طور خاص کاربردی است که برای انجام این کار در عرصه‌ی محصولات مصرفی ساخته شده است. به گفته‌ی نیکولا رورسیتز، یکی دیگر از مدیران اجرایی این شرکت، بودجه‌ی لازم برای ساخت این حسگر اندک است. وی برای اینکه حس کنجکاوی و علاقه‌ی رقیبان نسبت به این حسگر کم نشود، از فاش کردن مقدار توان حسگر خودداری کرد.

رورسیتز و والریا موزتی، از بنیانگذاران Vissee و فارغ‌التحصیلان مؤسسه‌ی فدرال فن‌آوری سوئیس در زوریخ (ETHZ)، الگوریتم و سخت‌افزار این حسگر را با مهندسی معکوس الگوی پروازی مگس میوه ایجاد کردند. آن‌ها از الگوهای رفتاری مگس‌ها استفاده کردند که سرعت خود را با مشاهده‌ی اجسامی که از کنار آن‌ها می‌گذرند، تنظیم می‌کنند. این اجسام درست مانند تصاویری هستند که بر روی دیواره‌های یک تونل باد [2] کم‌سرعت انداخته می‌شوند. رورسیتز و موزتی همزمان با نگه‌داشته شدن مگس‍ها در وسط تونل، واکنش آن‌ها را به علامت‌های بصری کنترل شده مورد مطالعه قرار دادند. آن‌ها سپس با انجام ده‌ها هزار آزمایش، محاسبات حرکتی مگس را مهندسی معکوس کردند. آن‌ها می‌خواستند بدانند که سیستم دیداری مگس چه نوع محاسبات حرکتی را انجام داده است. استون فرای، استاد مؤسسه‌ی ETHZ که بر کار رورسیتز در آزمایشگاه نظارت می‌کرد، می‌گوید: «این مطالعات، طرح اولیه‌ی طراحی تراشه را پایه‌ریزی کرد.»

حال به بررسی نحوه‌ی کار حسگر چشم سوم پرداخته می‌شود. این حسگر از ترکیبی از لنز چشم ماهی، دوربین60 هرتز CMOS با کیفیت بالا و یک ریزپردازنده‌ی مبتنی بر ARM ساخته شده است که با الگوریتم خاصی که داده‌های وارد شونده را به طور انتخابی فیلتر می‌کند، کار می‌کند. هر دوی لنز و ریزپردازنده بر اساس جنبه‌های گوناگون الگوی پروازی مگس میوه مدلسازی شده‌اند.

وجود لنز در ساختار این حسگر، میدان دید 180 درجه‌ای برای دوربین ایجاد می‌کند که تقریباً چیزی مشابه میدان دید یک مگس میوه است (زاویه‌ی یک لنز استاندارد، 40 یا 50 درجه است). سپس این لنز، نور را همانند یک قیف به طرف دوربین CMOS هدایت می‌کند. پس از این که داده‌های دیداری توسط الگوریتم ویژه‌ی Vissee فیلتر شدند، داده‌های تصویری کاهش می‌یابند و توسط ریزپردازنده به کار گرفته می‌شوند.

این تراشه در جستجوی دو متغیر است: فرکانس زمانی (نوسانات یک سیگنال در طول زمان در یک نقطه‌ی خاص) و فرکانس فضایی (نوسانات یک سیگنال، همانند شدت نور در فضا در یک لحظه). با تقریب‌سازی قسمتی از فرکانس زمانی توسط فرکانس فضایی، می‌توان سرعت مطلق را اندازه گرفت.

محاسبه‌ی فرکانس زمانی آسان است ولی فرکانس فضایی پیچیده‌تر و از نظر محاسباتی، گران‌قیمت‌تر است. این بدان معنی است که انرژی زیادی برای ساخت یک حسگر کوچک و قابل حمل صرف می‌شود.

الگوریتم ویژه‌ی Vissee، کار محاسباتی را ساده‌تر می‌کند. زیرا در آن از روش‌هایی استفاده می‌شود که همانند ذهن یک مگس میوه، داده‌هایی را که به پردازنده‌ها در محاسبه‌ی سرعت هیچ‌گونه کمکی نمی‌کنند، فیلتر می‌کند.

رورسیتز آرزو می‌کند که روزی این حسگر توسط قهرمانان اسکی، دو و سایر ورزشکاران، برای انجام تنظیمات جزئی زمان ولی حیاتی، مورد استفاده قرار گیرد. در عمل، چشم سوم، یک حسگر کوچک و بی‌سیم، چیزی شبیه یک گام‌شمارخواهد بود.

رورسیتز و موزتی امیدوارند این حسگر در آینده برای ارتقای کنترل خودروها به کار گرفته شود. به گفته‌ی استرلینگ، ممکن است این حسگر برای شرکت‌های خودروسازی ایده‌ی خوبی باشد تا از آن در سیستم‌هایی از قبیل دوربین‌های پشتیبان خودرو یا سیستم کنترل سرعت خودرو استفاده شود. او تردید دارد که این حسگر بتواند برای سیستم‌های ترمز ABS کنونی مفید واقع شود. او اضافه می‌کند: «در سیستم‌های ترمز امروزی، هنگامی که خودرو در یک جاده‌ی لغزنده‌ یا معمولی قرار می‌گیرد، الگوریتم ترمز برای هر دو مشابه است.» ولی در آینده، سیستم‌های ABS بسته به سرعت خودرو، کارکرد متفاوتی را اجرا خواهد کرد و چشم سوم می‌تواند در این زمینه کمک کند.

ماسیمیلیانو ورساس، دانشمندی است که بر روی پروژه‌ی سیناپس دارپا کار می‌کند و در جستجوی پی‌ریزی اصول عصب‌شناسی برای ساخت ریزپردازنده‌هایی است که مانند پستانداران می‌توانند فکر کنند و نتیجه‌گیری کنند. او می‌گوید حسگر چشم سوم مثال خوبی است برای اینکه نشان دهد چگونه سخت‌افزار مرتبط با علم عصب‌شناسی در حال رشد و توسعه است. او بیان می‌کند که مهندسی معکوس سیستم دیداری مگس میوه، گره از مشکلی گشوده است که سد راه طراحان حسگرهای سنتی بوده است. او می‌گوید: «این دقیقاً راه استفاده از علم عصب‌شناسی را برای از پیش رو برداشتن مسائل حل نشده نشان می‌دهد.»

اطلاعات اضافی:

[1]. به کارگیری الگو و ساختار سلول‌های عصبی در سیستم‌های VLSI آنالوگ، دیجیتال، و آنالوگ/دیجیتال

[2]. محفظه‌ای شبیه تونل که فشار هوا با سرعت‌های مختلف به درون آن دمیده می‌شود تا مقاومت قطعات هواپیما و موشک سنجیده شود.

شرکت ژاپنی اپسون تویوکام اعلام کرد که نوعی حسگر بسیار کوچک برای اندازه‌گیری فشار مطلق توسعه داده است که دارای دقت و کیفیت بسیار خوبی است.

به گزارش خبرگزاری الکترونیوز و به نقل از فیزورگ، نمونه‌هایی از این حسگر جدید که XP-6000CA نام دارد، در اکتبر 2010 قابل دسترسی خواهند بود.

شرکت اپسون تویوکام، حسگرهای فشار کوارتز [1] پرکارآمد را برای کاربردهای گوناگون توسعه می‌دهد و به فروش می‌رساند. از جمله کاربردهای حسگرهای این شرکت می‌توان به استفاده از آن‌ها در تجهیزات صنعتی که به اندازه‌گیری بسیار دقیق فشار نیاز است، و همچنین به کارگیری آن‌ها در ابزارهای اندازه‌گیری که سطح آب رودخانه‌ها یا پشت سدها را بر اساس فشار آب محاسبه می‌کنند، اشاره کرد. اپسون تویوکام، ابعاد حسگرهای فشار کوارتز خود را تا حد امکان، بدون این‌که دقت و کیفیت حسگر تضعیف شود، کوچک کرده است؛ به طوری‌که می‌توان از آن‌ها در دستگاه‌های قابل حمل استفاده کرد.

حسگر XP-6000CA، برای اندازه‌گیری فشار، از ساختار QMEMS [2] تازه‌ای استفاده می‌کند و در بسته‌‌ای به ابعاد 2.0 5.0 7.0 میلی‌متر قابل ساخت است. حتی با این ابعاد بسیار کوچک، هنوز این حسگر، دارای دقت فشار کل عالی (30 Pa) و قدرت تفکیک بالایی (0.3 Pa) است. علاوه بر دقت و کیفیت بالا در اندازه‌گیری، این حسگر جدید، حتی با تغییر دماهای بیرونی و شرایط محیطی، دارای خروجی پایداری است. دلیل این امر این است که ماده‌ی اصلی سازنده‌ی این حسگر، بلور کوارتز بسیار پایداری است.

حسگر XP-6000CA، نسبت به اثرات نویز مقاوم است. زیرا برای اندازه‌گیری فشار، از اصل شمارش فرکانس استفاده می‌کند. این اصل، بر اساس فن‌آوری اندازه‌گیری بلور، بنا نهاده شده است.

این حسگر جدید، دارای قدرت تفکیک 0.3 پاسکال است. از آنجا که فشار هوا، به ازای هر یک سانتی‌متر تغییر در ارتفاع، 0.1 پاسکال تغییر می‌کند، تغییر 0.3 پاسکالی در اندازه‌گیری فشار هوا معادل است با تغییر 3 سانتی‌متری در ارتفاع. بنابراین حسگر XP-6000CA قادر است به ازای تغییر تقریباً 3 سانتی‌متری در ارتفاع، اندازه‌گیری دقیقی را انجام دهد. قابلیت حس این تغییرات ناچیز در فشار/ ارتفاع، در بسته‌ای با ابعاد کوچک یاد شده، این امکان را به حسگر می‌دهد تا در ابزارهای قابل حملی که نیاز به اندازه‌گیری ارتفاع‌های بسیار کوچک است، به کار رود. از جمله‌ی این ابزارهای قابل حمل می‌توان به دستگاه‌های فعالیت‌سنج (Activity Meters) و دستگاه‌های PND (نوعی دستگاه برای یافتن موقعیت مکانی فرد) اشاره کرد.

همچنین ساخت این حسگر می‌تواند به تولید تجهیزات صنعتی اندازه‌گیری فشار با ابعاد کوچک‌تر و دارای شکل فضایی فشرده‌تر کمک کند.

اطلاعات اضافی:

[1] بلور شفاف دی‌اکسید سیلیسیم که ماده‌ای خنثی و دارای خاصیت پیزوالکتریک است.

[2] ترکیبی از واژه‌های Quartz و MEMZ (نوعی فن‌آوری تولید در ابعاد میکرو). برای اطلاعات اضافی به این آدرس مراجعه نمایید.

شرکت ویشای مقاومت های بسیار دقیق با ضریب دمای مطلق کم ±0.05ppm/°C را ارائه می کند.

به گزارش خبرگزاری برق، الکترونیک و کامپیوتر ایران (الکترونیوز)، مقاومت های جدید که VSA101 نام دارند و بر اساس فن آوری Z-foil ساخته شده اند، ضریب دمای مطلق آن ها (TCR)، برای 0 تا +60°C به ±0.05ppm/°C، و برای 55- تا +125°C به ±0.2ppm/°C (دمای مرجع +25°C) می رسد.

ضریب توان مقاومت (PCR)، برابر با ±5ppm در توان اسمی است. تلرانس مقاومت، ±0.005% و پایداری عمر بار نیز ±0.005% می باشد. این پایداری برای 2000 ساعت، تا دمای +70°C، و در توان اسمی معتبر است.

در ساختمان داخلی این مقاومت جدید یک محفظه ی لاستیک سیلیکونی وجود دارد که عناصر مقاومتی را از فشارهای بیرونی مجزا می کند و همچنین با یک روکش عایقی برای محافظت در برابر محیط پیرامون پوشانده شده است.

شرکت ویشای اظهار کرد: "این دستگاه برای کنترل و اصلاح سیگنال و تقویت کننده های تجهیزات دقیق برای محصولات با پایداری و قابلیت اطمینان بالا، از جمله در پزشکی، آزمایش و اندازه گیری، نظامی و فضانوردی، آزمایشگاه، و ابزارهای استریوی پیشرفته و گران قیمت بهینه شده است."

مقدار توان .3W در +125°C و ضریب ولتاژ آن زیر 0.1ppm/V می باشد. این مقاومت می تواند تخلیه ی الکترواستاتیکی متجاوز از 25 kV را تحمل کند.

نویز جریان کم تر از -40db و نیروی محرکه ی الکتریکی (EMF) گرمایی، 0.05µV/°C می باشد. مقامات شرکت ویشای بیان کردند: "این مقاومت زمان خیزش سریعی معادل با یک نانوثانیه دارد و دارای خاصیت غیرخازنی و غیرالقایی (با خودالقایی کم تر از 0.08µH) می باشد."

مقاومت های جدید موجود بین 5Ω و 100kΩ می باشند. شرکت ویشای اظهار داشت: "با تنظیم مقاومت ها، هر مقدار مقاومت با هر تلرانسی، بدون هیچ گونه هزینه ی اضافی، به دست می آید."

تولید انبوه این مقاومت ها آغاز شده است. زمان تحویل نمونه ی کالا به مشتریان، 72 ساعت، و برای سفارشات استاندارد، 3 هفته می باشد.

قیمت: 7 دلار در امریکا

دیتاشیت: VSA101

سامانه انتقال بي‌سيم اطلاعات حسگرهاي خودرو توسط يك دانشجوي دانشگاه علم و صنعت ايران ساخته شد.

به گزارش روز دوشنبه ايرنا، "امير مهيار خراساني" سازنده اين سامانه، از سيستم بي‌سيم براي انتقال اطلاعات دور موتور خودرو استفاده كرده است.

وي كه دانشجوي كارشناسي مكانيك است در اين طرح ايده جديدي در گيرنده و فرستنده به كار برده كه نه مانند گيرنده و فرستنده‌هاي تاكي واكي دقت پاييني دارد و نه مانند گيرنده‌هاي مادون قرمز نياز به شرايط رو در رو قرار گرفتن (‪ (face to face‬دارد.

دكتر "ميرسعيد صفي زاده" استاديار دانشكده مكانيك دانشگاه علم و صنعت ايران و استاد راهنماي اين دانشجو به ايرنا گفت اين حسگرها بيشتر در هواپيما و سازه‌هاي هوايي و براي نظارت بر دور موتور هواپيما كاربرد دارد و اين نخستين بار در كشور است كه از اين سامانه در خودرو استفاده مي‌شود.

وي با اشاره به اينكه اطلاعات دور موتور توسط سيم به صفحه پيش روي راننده در جلوي خودرو انتقال داده مي‌شود و با توجه به اينكه سيستم جديد بيسيم است، استفاده از سيم در خودرو كاهش يافته و احتمال قطعي سيم نيز از بين مي‌رود.

صفي زاده كاهش وزن خودرو، ارسال اطلاعات به صورت دقيق‌تر، عدم توانايي در از كارانداختن بعضي حسگرهاي ديگر مانند كيلومتر شمار، سادگي در عيب- يابي و عدم تاثير نويز موتور بر سيستم را از ديگر مزاياي اين سامانه جديد عنوان كرد.

موسسه ی ملی استاندارد و تکنولوژی (NIST) به تازگی، یک مینی مغناطیس سنج جدید ساخته است که به نسبت مغناطیس سنج های چیپ-بیس موجود 1000 برابر حساسیت بیشتری دارد.

این مینی مغناطیس سنج کوچک و ارزان، به دقتی حدود فمتو تسلا دست یافته است که در حوزه ی انحصاری دستگاه های تداخل کوانتومی ابررسانایی به نام SQUID ها که بسیار بزرگ و گران قیمت می باشند، قرار دارد.

محققین NIST با عبور دادن یک لیزر نیمه هادی از درون شیشه ای کوچک به اندازه ی یک دانه ی برنج که حاوی بخار روبیدیم بوده است، به دقت 70 فمتو تسلا در یک پکیج میلی متری دست یافتند. این تیم پیش از این استفاده از مینی مغناطیس سنج را برای ثبت ضربان قلب یک موش بطور عملی نشان داده بود، و نیز انتظار دارند که از مغناطیس سنج در زمینه هائی همچون مگنتوانسفالوگرافی (MEG) ، آشکارسازی امواج مغناطیسی مغز، استفاده شود.

به عنوان مثال، یک کلاه MEG می تواند اسکن های مغزی بلادرنگ، و MRI های کم هزینه ای انجام دهد. به همین ترتیب می تواند برای آشکارسازی فوق حساس مواد منفجره و ترکیبات سمی در فرودگاه ها مورد استفاده قار گیرد.

SQUID ها تنها می توانند به کیفیت تا حدودی بهتری دست یابند، اما نیازمند خنک سازی پر هزینه ای می باشند که موجب بزرگ شدن و گران تر شدن آنها می شود. در حالی که این مینی مغناطیس سنج جدید کوچک بوده و در دمای اتاق براحتی کار می کند.

نکته ی کلیدی حجم کوچک و عملکرد آن در دمای اتاق به شیشه ی کوچک و شفاف حاوی بخار روبیدیم باز می گردد که ابعادی برابر با 3 در 2 در 1 میلی متر دارد. این شیشه ی کوچک حاوی تقریبا 100 میلیارد اتم گاز روبیدیم می باشد که پرتوی ایزر نیمه هادی فروسرخ ارزان قیمتی از درون آن عبور می کند. آشکارساز نیمه هادی IR میزان نور انتقالی را اندازه گیری می کند. در حضور یک میدان مغناطیسی، نور تار و تاریک خواهد شد. هر چه میدان قوی تر باشد، نور بیشتری توسط بخار روبیدیم جذب می شود و نور کمتری باقی خواهد ماند.

مکانیزم تار شدن نور در حضور یک میدان مغناطیسی مربوط به اسپین اتم های روبیدیم می باشد که بطور طبیعی خود را در راستای قطبش پرتوی لیزر قرار می دهند. این امر به نور امکان می دهد تا بدون کاهش عبور کند. اما در حضور یک میدان مغناطیسی ستونی (عمودی) ، اسپین اتم های روبیدیم بر خلاف ذرات پرتوی لیزر می چرخند که موجب کاهش نور می شوند.

محققین NIST در حال حاضر بر روی یک دستگاه رزونانس چهارقطبی هسته ای کار می کنند که از مینی مغناطسی سنج استفاده می کند. این طرح قادر خواهد بود تا اسکن های طیفی برای آشکارسازی موادی همچون ترکیبات نیتروژن در مواد منفجره انجام دهد.

محققین اینتل اخیرا در مورد یک آشکارساز نور سیلیکونی خبر دادند که در تمام اندازه گیری ها، بهتر از نمونه هائی است که با مواد گرانقیمت تر ساخته شده اند. این آشکارساز می تواند فلش های نوری با سرعت 40 گیگابیت بر ثانیه را آشکارسازی کند در حالی که اغلب شبکه های فیبر نوری امروزی در سرعت 10 گیگابیت بر ثانیه کار می کنند. این آشکارساز جدید، همچنین، دارای بازده بالاتری بوده و به نسبت آشکارسازهای دیگری که در همین سرعت کار می کنند، سیگنال تمیزتری تولید می نماید. از آنجا که آشکارسازهای ساخته شده از سیلیکون پتانسیل لازم را برای تولید بر روی ویفرهای سیلیکونی بزرگ دارند، محققین می توانند از طریق روش های پردازش استاندارد، آشکارسازهائی تولید کنند که صدها برابر ارزان تر از نمونه هائ مورد استفاده در شبکه های امروزی می باشند که از موادی مانند ایندیوم گالیوم آرسناید ساخته شده اند.

این آشکارساز نور سیلیکونی می تواند داده ی انتقالی نوری را با سرعت 40 گیگابیت بر ثانیه بخواند. نور از درون یک هادی موج (پائین شکل) به سمت نواری از ژرمانیم حرکت می کند که بین دو صفحه ی آلومینیمی (مربع های سفید،مرکز) قرار گرفته است. ولتاژی به این صفحات اعمال می شود که آشکارساز را روشن و خاموش می کند. جریان عبوری از درون صفحه ی آلومینیمی سوم (مربع سفید، بالا) نشان می دهد که چه مقدار نور به آشکارساز برخورد کرده است.

پیش از این، اینتل یک لیزر سیلیکونی و یک مادولاتور سیلیکونی - وسیله ای که داده را به نور تبدیل می کند - در معرض عموم قرار داده بود که در سرعت 40 گیگابیت بر ثانیه کار می کرد. به گفته ی ماریو پانیچیا، مدیر آزمایشگاه سیلیکون-فوتونیک اینتل، هدف نهائی این است که این سه وسیله را روی یک چیپ سیلیکونی مجزا با هم ترکیب کنیم. این چیپ ارزان خواهد بود چرا که می تواند بوسیله ی فرایندهای تولیدی صنعت میکروچیپ به خوبی وارسی شده و صیقل داده شود. اگر در شبکه های فیبر نوری موجود استفاده شود، این چیپ های فوتونیک نه چندان گرانقیمت می توانند هزینه ی پهنای باند اینترنت را تا حد زیادی کاهش دهند. د صورت استفاده در رایانه ها، می توانند داده ها را با سرعت بسیار بیشتری انتقال داده و جابجا کنند.

بنا بر توضیحات پانیچیا، آشکارسازهای سیلیکونی اینتل از همان اصول اساسی که بسیاری از آشکارسازهای نوری دیگر استفاده می کنند، بهره می برد. وقتی فوتون ها به یک آشکارساز برخود می کنند، زوج هائی از الکترون ها و حفره ها تولید می نمایند. ولتاژی به دو سر آشکارسازاعمال می شود که موجب حرکت الکترون ها با بار منفی به یک سوی و حفره های با بار مثبت به سوی دیگر می شود. جریان الکتریکی ایجاد شده معیاری برای اندازه گیری نوری است که توسط آشکارساز جمع آوری شده است.

برای آشکارسازهای ساخته شده ازگالیوم آرسناید و ایندیوم گالیوم آرسناید، این فرایند سر راست است: هر دو این مواد هنگام عبور فوتون ها با یک انرژی معین ، به سهولت زوج های الکترون-حفره تولید می نمایند. اما سیلیکون بدین صورت به نور واکنش نشان نمی دهد. بنابراین در این وسیله جدید، پانیچیا و تیمش تصمیم گرفتند تا از سیلیکون به عنوان یک هادی موج، نوعی کانال که نور را جمع کرده و نگه داری می کند، استفاده کنند. بالای این هادی موج، محققین لایه هائی از ژرمانیم کشت دادند که ماده ای است که هنگام برخورد الکترون ها جفت های الکترون-حفره ایجاد می نماید. آشکارسازی واقعی توسط همین ژرمانیم انجام می شود: هنگامی که نور از درون هادی موج سیلیکونی عبور می کند، قسمتی از آن بطور نامحسوس درون ژرمانیم حرکت می کند و جریانی الکتریکی تولید می نماید.

برخی از ابزارهای سیلیکونی کنونی در واقع حجم کوچکی از ژرمانیم را شامل می شوند، بنابراین استفاده از فرایندهای صنعتی موجود برای ته نشست کردن این ماده لزوما کار سختی نیست. آنچه سخت و دشوار است، ته نشست کردن آن بصورت لایه هائی یکنواخت بر روی سیلیکون می باشد. فاصله ی موجود بین اتم ها در کریستال ژرمانیم متفاوت از فاصله ی اتم ها در یک کریستال سیلیکون می باشد. ترکیب این دو موجب تولید کشش ها و شکاف هائی می شود که می تواند موجب ایجاد مشکلاتی در یک وسیله ی الکترونیکی شود.

محققین اینتل روی توسعه ی فرایندی تمرکز کرده اند که این کشش ها و ترک ها را روی مواد مجاور قسمتی از وسیله که نور را آشکار می کند، به حداقل برساند. بسیاری از جزئیات مربوط به آن محرمانه می باشند، اما پانیچیا توضیح می دهد که تیم وی آزمایشاتی با تعدادی از متغیرها در شرایط کشت این مواد انجام داده اند. در پایان، محققین یک ترکیب ایده آل از دما و فاکتورهای دیگر یافته اند که ترک ها و نقایص مورد نظر را به سمت لبه ی آشکارساز جاروب می کند، که در آنجا دیگر مانعی برای کارائی آن ایجاد نمی شود. به گفته ی پانیچیا، این کار زمان بسیاری از آنها گرفت، این کار یک کار کاملا جدیدی نبود اما کار مهندسی بسیاری انجام شد.

مسئله ی اساسی بعدی تیم، توسعه ی فرایندهائی برای یکپارچه کردن آشکارساز و دیگر ابزارهای سیلیکونی روی یک چیپ مجزا می باشد. در حالی که پانیچیا معتقد است که یکپارچه سازی چندان چالش مهمی ایجاد نخواهد کرد، اذعان دارد که برای تکمیل آن مدتی زمان لازم است. او می افزاید، در حالی که همه ی سه وسیله ی فوتونیک سیلیکونی تیم وی در شرایط آزمایشگاهی به خوبی کار می کنند، وقتی در معرض آزمایش های کنترل کیفیت قرار گیرند، مشکلاتی می تواند رخ دهد. او تخمین می زند که مصرف کنندگان بتوانند از مزایای فوتونیک سیلیکونی یکپارچه تا حدود پنج سال بعد بهره مند شوند.

شرکت Omron Electronic Components خبر از تولید نسخه ی جدید سنسورهای جریان گاز و هوا داده است که برای تجهیزات پزشکی، آنالیزی و HVAC/VAV (Variable Air Volume) طراحی شده اند. سنسور جریان هوای D6F-P جدید که بر اساس MEMS ساخته شده است بصورت یک سویه یا دو سویه می تواند عمل کرده و یک خروجی تقویت شده را در قالب یک بسته ی بسیار فشرده تحویل دهد.

D6F-P یک راه حل ایده آل برای مانیتورینگ سرعت جریان و کنترل دامپر در کاربردهای HVAC/VAV می باشد. این وسیله همچنین به عنوان جایگزینی برای سنسورهای فشار افتراقی در سیستم های HVAC عمل می کند و همینطور است در مورد تجهیزات پزشکی همچون دستگاه های تنفس مصنوعی، دستگاه های تهویه، CPAP ها (Continuous Positive Airway Pressure) و مانیتورهای آپنئای خواب.

این سنسور جریان فشرده دقیقا 7x35x17.2 mm (LxWxH) را اندازه گیری می نماید که انعطاف پذیری بیشتری در طراحی سیستم ارائه داده است. برای ارائهی آزادی عمل بیشتر در مکان یابی سنسور، D6F-P به همراه ترمینال های سربی برای نصب و اتصال بهترعرضه شده است. در حالت پیکربندی بایپس، D6F-P می تواند جریانی بیش از توانائی خود را اندازه بگیرد و نیز قادر است از اندازه گیری فشار افتراقی با حساسیت و قابلیت تکرار بالاتری، حتی در شرایط جریان بسیار پائین، پشتیبانی نماید. این سنسور دارای رنج جریانی تک یا دو سویه ی 1.0 LPM در ولتاژ خروجی 0.5 تا 2.5 ولت با دقت +/-5% می باشد.

یکی از ویژگی های کلیدی این سنسور، سیستم تفکیک ذرات معلق (DSS) یکپارچه ی آن می باشد که تا 99.5 درصد (بر اساس نتایج شبیه سازی) ذرات درون هوای خشک را از هوای آلوده تفکیک می کند که بدینوسیله به حفظ ویژگی های کارامدی سنسور در طول عمر خود کمک می نماید. در D6F-P، سیستم DSS دو سویه می باشد که از آن در مقابل ذرات در هر جهتی از جریان محافظت می نماید.