Bu çalışmada titreşim genliği ölçümü ile çalışan
Lorentz kuvveti tabanlı ve algılayıcısı tınlaşan MEMS yük hücresi olan bir
manyetometre sunulmaktadır. Manyetometre, tarak elektrotlara sahip Çift Bağlı
Diyapazon (ÇBD) bir tınlatıcı ile, uçlarından ve ortalarından birbirlerine
bağlanmış kirişlerden oluşan bir ızgara yapısından oluşmaktadır. Izgara yapısı,
üzerinden geçen akımla Lorentz kuvvetini oluştururken, elektriksel direncin ve
yapının sıcaklığının yükselmesini engellemektedir. Maksimum hassasiyet için
yapının genlik frekans tepkisinin eğiminin en büyük olduğu tahrik frekansı seçilmiştir.
Manyetometre standart SOI (Yalıtkan-Üzeri-Silisyum) mikro-işleme teknikleri
kullanılarak 35µm yapısal kalınlıkla üretilmiştir. Yapılan frekans tepkisi
testinde ÇBD yapısının tınlaşım frekansının 63812,1 Hz ve 0,2 mTorr'daki kalite
faktörünün de 5950 olduğu belirlenmiştir. Testler yapıya dik olarak oluşturulan
30mT manyetik alan altında, 100mA ızgara akımı ve 70mV tahrik genliği ile
yapılmıştır. Manyetometrenin orantı katsayısı 113.7 mV/T ve duyarlılığı 965 µT/Hz½ olarak ölçülmüştür.
Manyetometre ÇBD (Çift Bağlı Diyapazon) MEMS Lorentz Kuvveti Genlik Ölçüm
This study presents a Lorentz force magnetometer based
on vibration amplitude detection with a resonant MEMS load cell structure as a
sensor. Magnetometer is composed of a DETF (Double-Ended Tuning Fork) resonator
with comb type electrode and a grill structure formed by beams connected from
their centers end ends. The grill structure reduces electrical resistance and prevents
overheating while generating the Lorentz force. For maximum sensitivity, the
maxima of the slope of the magnitude response is chosen for excitation
frequency. The proposed sensor is fabricated using a standard SOI
micromachining processes with a device layer thickness of 35 μm. The resonance
frequency of the DETF is measured to be 63812,1 Hz, Q-factor of 5950 at around
0.2 mTorr ambient pressure. Tests are done for 30 mT magnetic field normal to
the resonator plane, with the grill current of 100 mA and excitation amplitude
of 70mV. The scale factor of the magnetometer is measured to be 113.7 mV/T with
a resolution of 965 µT/Hz½.
Konular | Mühendislik |
---|---|
Bölüm | Araştırma Makaleleri |
Yazarlar | |
Yayımlanma Tarihi | 8 Aralık 2017 |
Gönderilme Tarihi | 4 Temmuz 2017 |
Kabul Tarihi | 22 Eylül 2017 |
Yayımlandığı Sayı | Yıl 2017 |
DUYURU:
30.03.2021- Nisan 2021 (26/1) sayımızdan itibaren TR-Dizin yeni kuralları gereği, dergimizde basılacak makalelerde, ilk gönderim aşamasında Telif Hakkı Formu yanısıra, Çıkar Çatışması Bildirim Formu ve Yazar Katkısı Bildirim Formu da tüm yazarlarca imzalanarak gönderilmelidir. Yayınlanacak makalelerde de makale metni içinde "Çıkar Çatışması" ve "Yazar Katkısı" bölümleri yer alacaktır. İlk gönderim aşamasında doldurulması gereken yeni formlara "Yazım Kuralları" ve "Makale Gönderim Süreci" sayfalarımızdan ulaşılabilir. (Değerlendirme süreci bu tarihten önce tamamlanıp basımı bekleyen makalelerin yanısıra değerlendirme süreci devam eden makaleler için, yazarlar tarafından ilgili formlar doldurularak sisteme yüklenmelidir). Makale şablonları da, bu değişiklik doğrultusunda güncellenmiştir. Tüm yazarlarımıza önemle duyurulur.
Bursa Uludağ Üniversitesi, Mühendislik Fakültesi Dekanlığı, Görükle Kampüsü, Nilüfer, 16059 Bursa. Tel: (224) 294 1907, Faks: (224) 294 1903, e-posta: mmfd@uludag.edu.tr