Studiu asupra Senzorilor Microstrip

INTRODUCERE:

Dezvoltarea impetuoasa a industriei materialelor semiconductoare si aparitia

microprocesoarelor a favorizat realizarea unor mari progrese în domeniul instalatiilor

de automatizare.

Cu tot progresul realizat, noua generatie de aparatura si instalatii de

automatizare este marcata de faptul ca obtinerea informatiilor se mai face înca, în

multe situatii, traditional. Elementele de masurare din prezent nu mai corespund nici

ca gabarit, nici ca parametri de conectare (interfata pentru transmiterea informatiilor)

si nici ca performante. Mai ,,domina" înca semnalul anaogic de curent continuu, iar

tehnologia de fabricatie a elementelor de masurare provine în cea mai mare parte din

domeniul mecanicii fine.

În dezvoltarea electronicii, anii 70 au reprezentat decada elementelor

componente cu un înalt grad de integrare a microprocesoarelor. Dupa opinia

specialistilor, anii '80 vor reprezenta decada activitatii de software si a senzorilor,

pentru a elimina decalajele acestor domenii fata de tehnologia componentelor.

Fara un set de programe corespunzator si fara senzori, microcalculatorul este

ca un aparat de radio-receptie

fara antena si fara difuzoare.

Performantele unui sistem de control sunt limitate de capacitatea senzorului de

„a culege" informatii si de abilitatea lui de a le transmite sistemului din care face

parte.

Un sistem este o entitate conceptual închisa care are trei porti diferite pentru

lumea exterioara (vezi fig. 1). Aceste porti sunt: senzorii, partea de actionare si

interfata umana. Omul, ca parte componenta a interfetei umane, poseda la rândul sau

atât senzori foarte specializati cât si elemente de actionare.

Scopul sistemului este sa produca un semnal la iesire, ca raspuns la semnalele

de la intrare primite de la senzori sau de la interfata umana. Natura semnalului de la

iesire este conditionata, printre alti factori si de semnalele de la intrare.

Este clara, deci, importanta senzorului pentru sistem. Dar, de fapt, ce este

senzorul? Dictionarele, destul de recente, nu cuprind acest cuvânt. El a aparut, asa

cum s-a vazut, o data cu dezvoltarea microelectronicii. La începuturile masurarii

electronice a marimilor neelectrice, convertoarele de energie au fost denumite

„traductori". S-a folosit si notiunea de „palpatoare" si s-a ajuns apoi la

,,convertoare de marimi de masurare".

FIG.1

Astazi, pentru aceste elemente, se utilizeaza notiunea de senzori. Aceasta are

un sens destul de imprecis înca pentru multa lume. Unanim acceptat este faptul ca

senzorul este un element sensibil care se afla în contact direct cu fenomenul ce trebuie

înregistrat. Se va prezenta în continuare o propunere a lui Jager care, data fiind

4

ambiguitatea denumirii de senzor, promite o anumita stabilizare a notiunilor. Conform

teoriei lui Jager se deosebesc urmatoarele categorii de notiuni:

- senzorul: este elementul de conversie, care transforma o marime neelectrica

întruna care poate fi evaluata electric;

- sistem cu senzori: este o unitate functionala pentru înregistrarea si

reprezentarea marimilor de masurare sau pentru recunoasterea formelor

obiectelor. Sistemele cu senzori se compun din senzori si din unitati

microelectronice de prelucrare conectate cu acestia;

- tehnica senzorilor: înglobeaza totalitatea operatiilor de hardware si de software

pentru reprezentarea unei marimi de masurare sau a unor combinatii de marimi

de masurare într-un semnal care poate fi prelucrat automat.

Pe parcursul lucrarii, notiunea de senzor se va extinde uneori si asupra celei de sistem

cu senzori, deoarece multi autori folosesc în locul notiunii de sistem cu senzori pe cea

de senzor hibrid.

Dupa modul lor de functionare, senzorii se clasifica în doua categorii: senzorii activi

sunt cei care pentru realizarea conversiei marimii neelectrice în marime electrica nu

necesita aport de energie auxiliara si senzorii pasivi, cei care, în aceleasi conditii,

necesita acest aport.

În lucrare apar mai multe tipuri de clasificari, propuse de diversi autori, referitoare la

diferite tipuri de senzori. Deoarece ele nu îngreuneaza prezentarea continutului

lucrarii, în sensul crearii de cunfuzii, ba chiar se completeaza unele pe altele, s-a

considerat util de a le expune pentru a se putea forma o imagine despre tendinta de

organizare premergatoare unei standardizari, necesara într-un domeniu nou.

Acolo unde informatiile din literatura au permis, s-a insistat asupra formei

constructive si a caracteristicilor câtorva tipuri de senzori fizici si chimici, pentru a se

putea atrage atentia celor interesati asupra ariei largi de probleme cu implicatii în

teorie, materiale si tehnologie, pe care le reclama realizarea unor astfel de

componente.