aalto1 untyped-item.component.html
Mikromekaanisen kapasitiivisen anturin suorakaideaaltoherätteeseen perustuva tasajännitenormaali ja mittausjärjestelmä
Loading...
URL
Journal Title
Journal ISSN
Volume Title
Helsinki University of Technology |
Master's thesis
Electronic archive copy is available via Aalto Thesis Database.
Checking the digitized thesis and permission for publishing
Instructions for the author
Instructions for the author
Location:
Authors
Date
Major/Subject
Mcode
S-69
Degree programme
Language
fi
Pages
(9) + 53
Series
Abstract
Jännitemetrologiassa on tarvetta tasajännitenormaalille, jonka tarkkuus ja kohinaominaisuudet ovat paremmat kuin nyt käytössä olevilla korkealuokkaisilla zenerdiodeilla ja valmistus- ja käyttökustannukset toisaalta olennaisesti pienemmät kuin Josephson-liitossarjoihin perustuvilla laitteistoilla, jotka ovat tarkimpia tunnettuja jännitenormaaleita.
Myös kaupallisissa sovelluksissa sekä teollisuuden käyttämissä elektronisissa laitteissa on esiintynyt tarvetta tarkemmille ja edullisille referenssijännitteille.
Mikroelektromekaanisen (MEMS) tasokondensaattorin eräs ominaisuus on se, että sen kapasitanssi riippuu kondensaattorin liikkuvan ja liikkumattoman levyn välisestä jännitteestä.
Näihin MEMS-tasokondensaattorin karakteristisiin ominaisuuksiin perustuvalla jännitenormaalilla on potentiaalisesti mahdollista saavuttaa zenerdiodeita parempi tarkkuus.
Tulevaisuudessa valmiin jännitenormaalilaitteiston käytettävyys ja sovellukseen implementointi ovat yhtä yksinkertaista kuin zenerdiodeilla, laitteiston hinta ja koko ovat kuitenkin todennäköisesti pienemmät.
Tässä työssä tutkittiin MEMS-kondensaattorin suorakaideaaltomuotoiseen vaihtojänniteherätteeseen perustuvan tasajännitenormaalin pitkän aikavälin stabiilisuutta.
Vaihtojännitteen käytöllä pyrittiin estämään MEMS-kondensaattorin rajapinnoissa ja oksidikerroksissa tyypillisesti esiintyvien hitaiden varautumisilmiöiden haitallista vaikutusta.
Teoriaosassa on esitetty olennaisimmat MEMS-kondensaattorin ominaisuudet sekä jännitenormaalin toteuttavan laitteiston toimintaperiaate.
Jännitenormaalin stabiilisuuden tutkimiseksi konstruoitiin takaisinkytkentään ja PI-säätöön perustuva elektroniikka ja tietokoneohjelmisto sekä mittauslaitteisto.
MEMS-kondensaattorina käytettiin tavanomaista kapasitiivista kiihtyvyysanturia.
Description
Supervisor
Sinkkonen, JuhaThesis advisor
Manninen, AnttiKeywords
metrology, metrologia, voltage standard, jännitenormaali, MEMS, MEMS, accelerometer, kiihtyvyysanturi, PI control, PI-säätö, , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , ,