Micro Electro Mechanical Systems

MEMS - Micro-Electro-Mechanical System, Sistem terpadu dari perangkat serta Struktur Mekanik serta Elektro-Mekanis, diunitsi memakai teknik fabrikasi mikro. Perangkat MEMs terdiri dari 3 dimensi properti yg Merasakan serta Memanipulasi setiap properti fisik atau kimia. 

Komponen Dasar memakai sensor mikro, aktuator mikro serta struktur mikro lainnya, yg dibentuk pada substrat silikon tunggal.

Sistem Mekatronik yg khas, Merupakan Sensor Mikro untuk mencicipi variabel lingkungan tertentu serta mengubah variabel menso Sinyal Listrik.

Sinyal Listrik diproses oleh Mikroelektronika yg dengan mengontrol Aktuator Mikro untuk menghasilkan perubahan yg dibutuhkan dalam lingkungan.

  ➤  Micro - Small Size, Microfabricated Structures

  ➤  Electro - Electrical Signal /Control ( In/Out )

  ➤  Mechanical - Mechanical functionality ( In/Out )

  ➤  Systems - Structures, Devices, Systems and Control

MEMS disebut sebagai

  ➤  MST (Microsystems Technology in Europe)

  ➤  MM (Micromachines in Japan)

MEMS dengan Optik disebut 

  ➤  MOEMS (Micro-Opto-Electro-Mechanical-Systems)

Energy Domains

  •  Thermal (Temperature, Heat and Heat Flow)

  •  Mechanical (Force, Pressure, Velocity, Acceleration, Position)

  •  Chemical (Concentration, pH, Reaction rate)

  •  Magnetic (Field intensity, Flux density, Magnetization)

  •  Radiant (Intensity, Wavelength, Polarization, Phase)

  •  Electrical (Voltage, Charge, Current)

IC dianggap sebagai "Otak" dari suatu sistem serta MEMS menambahnya dengan "Senses" serta "Limbs". Elektronik yg dibentuk memakai sirkuit terpadu (IC) teknik pengolahan batch.

MEMS memakai proses "Micromachining" yg kompatibel, selain proses fabrikasi IC, yg secara selektif memisahkan bab dari Wafer Silikon atau menambahkan lapisan struktural gres untuk membentuk Mekanik serta Elektromekanik. 

Sistem Merasakan, Mengontrol serta Menggerakkan pada skala mikro, serta berfungsi secara individual /array untuk menghasilkan efek pada Macroscale.

Microsensor mendeteksi perubahan lingkungan sistem dengan mengukur Informasi / Fenomena Mekanik, Termal, Magnetik, Kimia / Elektromagnetik. 

Mikroelektronika memproses isu yg ada serta memberi sinyal kepada mikroaktuator untuk bereaksi serta membuat beberapa bentuk perubahan pada lingkungan.

Contoh: Perangkat MEMS yaitu Accelerometer yg dipakai untuk Airbag mobil. Selain komponen Micromachine, termasuk rangkaian pengkondisi sinyal, pengujian diri serta kalibrasi, dengan semua port serta terminal I/O.

Mengapa MEMS

1. Memungkinkan Miniaturisasi.

2. Menawarkan solusi yg tidak sanggup dicapai oleh unit bermesin makro.

    misalnya, sensor tekanan kapasitif yg bisa mendeteksi tekanan

    dari urutan 1 mTorr mustahil dengan diafragma kapasitif makromesin.

3. Sifat Interdisipliner dari teknologi MEMS serta teknik micromachining.

    serta keragaman aplikasinya telah menghasilkan aneka macam perangkat

    serta sinergi yg belum pernah ada sebelumnya di bisertag yg sebelumnya

    tidak terkait (misalnya biologi-mikroelektronika, optik-mikroelektronika).

4. Memungkinkan sistem elektromekanik yg kompleks untuk diunitsi 

    memakai teknik fabrikasi batch, mengurangi biaya serta 

    meningkatkan keandalan.

5. Memungkinkan sistem terintegrasi, yaitu, sensor, aktuator, sirkuit, dll. 

    Dalam satu paket serta menunjukkan keunggulan keandalan, performa, biaya,

    akomodasi penggunaan, dll.

Mengapa MicroMachine

  •  Meminimalkan penggunaan energi serta material di bisertag manufaktur

  •  Redunsertasi serta array

  •  Integrasi dengan elektronik

  •  Pengurangan anggaran listrik

  •  Perangkat lebih cepat

  •  Peningkatan selektivitas serta sensitivitas

  •  Eksploitasi efek gres melalui pemecahan teori kontinum domain-mikro

  •  Keuntungan biaya / performa

  •  Peningkatan reunittifitas (fabrikasi batch)

  •  Keakuratan serta keandalan yg ditingkatkan

  •  Minimal invasif (mis. Kamera pil)

Virtual Reality (VR) Sistem

  •  Utilitas sistem VR terhubung bersahabat dengan cara yg meyakinkan 
      untuk membuat kembali kehidupan
  •  Accelerometers serta sensor tingkat sudut) diperlukan 
      untuk mencapai kredibilitas
  •  Data akselerometer diubah menso isu posisi melalui integrasi ganda
  •  Sensor tingkat sudut memilih posisi rotasi dengan mengintegrasikan
      tingkat sudut

Aviation Gyros

[  An Introduction to MEMS (56) - PRIME Faraday Partnership

[  Intro to Micro-Electro-Mechanical Systems (11) - Bruce K. Gate

[  Fundamentals of Nano-and MicroEngineering (241) - Sergey 

[  Introduction to MEMS (50) - dr. Cristina Bertoni

[  Introduction to MEM System (6) - Juan Pablo Sdenz 

[  MicroelEctroMechanical System (49)

[  Micro-Electro-Mechanical Systems (90)

[  Micro-Electro-Mechanical-Systems (5) - Songlin Feng 

[  The Use of Micro-Electro-Mechanical Systems (5) - Amaury

[  Micro Machining For MEMS (8) - Venkata Ramesh Mamillaa

[  Knowledge | Pengetahuan  ]

[ Avionics Knowledge ]  -  [ The Computer Networking ]

Capacitor Dasar

Komponen yg mempunyai kemampuan atau "Kapasitas" untuk menyimpan energi dalam bentuk muatan listrik yg menghasilkan perbedaan potensial (Tegangan Statis) di piringnya, menyerupai baterai kecil yg sanggup diisi ulang.

Banyak jenis kapasitor yg tersedia dari manik-manik kapasitor yg sangat kecil yg dipakai dalam rangkaian resonansi untuk kapasitor koreksi faktor daya besar, tetapi mereka semua melaksanakan hal yg sama, menyimpan muatan.

[  Fixed Capacitors

      [  Non-Polarized Capacitors

      [  Polarized Capacitors

[  Variable Capacitors

[  Circuit Connection in Capacitors

Komponen pasif yg mempunyai kemampuan untuk menyimpan energi dalam bentuk perbedaan potensial antara pelat. Ini menolak perubahan tegangan mendadak. Muatan disimpan dalam bentuk beda potensial antara dua lempeng, membentuk menso positif serta negatif tergantung arah penyimpanan muatan.

Daerah non-konduksi hadir di antara dua lempeng ini yg disebut sebagai dielektrik. Dielektrik ini sanggup berupa vakum, udara, mika, kertas, keramik, aluminium dll. Nama kapasitor diberikan oleh dielektrik yg digunakan.

Symbol and Units

Unit standar untuk kapasitansi adalah Farad. 

Nilai kapasitor yg tersedia akan berada di urutan mikro-farad, pico-farad serta nano-farads. 

Kapasitansi kapasitor sebanding dengan jarak antara pelat serta berbanding terbalik dengan luas pelat. Juga, semakin tinggi permitivitas suatu material, semakin tinggi kapasitansi. Permitivitas medium menggambarkan berapa banyak fluks listrik yg dihasilkan per satuan muatan dalam medium itu. 

Ketika dua pelat mempunyai tempat yg sama A, serta lebar yg sama ditempatkan sejajar satu sama lain dengan pemisahan jarak d, serta kalau beberapa energi diterapkan pada pelat, maka kapasitansi dari kapasitor pelat pararel itu sanggup disebut sebagai 

C=ε0εrdA$$C=\frac{{\epsilon }_0{\epsilon }_{r}d}{A}$$

C = Capacitance of a capacitor

ε0${\epsilon }_0$ = permittivity of free space

εr${\epsilon }_r$ = permittivity of dielectric medium

d = distance between the plates

A = area of the two conducting plates.

Dengan beberapa tegangan yg diterapkan, muatan terisi pada dua pelat paralel dari kapasitor. Pengisian muatan ini terso secara perlahan serta ketika tegangan di kapasitor sama dengan tegangan yg diterapkan, pengisian berhenti, sebab tegangan yg masuk sama dengan tegangan yg tersisa.

Tingkat pengisian tergantung nilai kapasitansi. Semakin besar nilai kapasitansi, semakin lambat laju perubahan tegangan di lempeng.

Cara kerja Kapasitor

Kapasitor sanggup dipahami sebagai komponen pasif dua terminal yg menyimpan energi listrik. Energi listrik ini disimpan di meserta elektrostatik. Awalnya, muatan negatif serta positif pada dua pelat dari kapasitor berada dalam kesetimbangan. 

Tidak ada kecenderungan untuk kapasitor untuk diisi atau dibuang. Muatan negatif dibuat oleh akumulasi elektron, sementara muatan positif terbentuk oleh penipisan elektron.  Karena ini terso tanpa asertaya muatan eksternal yg diberikan, keadaan ini yaitu elektrostatikondisi. 

Akumulasi serta penipisan elektron sesuai dengan banyak sekali siklus positif serta negatif dari pasokan AC, sanggup dipahami sebagai "Aliran Arus". Disebut Perpindahan Saat Ini. Arah fatwa arus ini terus berubah sebab ini yaitu AC.

Pengisian Kapasitor

Ketika tegangan eksternal diberikan, muatan listrik akan diubah menso muatan elektrostatik. Terso ketika kapasitor sesertag diisi. 

Potensi positif dari pasokan, menarik elektron dari plat positif dari kapasitor, membuatnya lebih positif. Sementara potensi negatif dari pasokan, memaksa elektron ke plat negatif dari kapasitor, membuatnya lebih negatif. 

Selama proses pengisian ini, elektron bergerak melalui suplai DC tetapi tidak melalui dielektrik yg merupakan isolator. Perpindahan ini besar, ketika kapasitor mulai mengisi tetapi mengurangi ketika mengisi daya. Kapasitor berhenti mengisi ketika tegangan di kapasitor sama dengan tegangan suplai.

Kode warna

Untuk mengetahui nilai kapasitor, biasanya diberi label sebagai.
          n35 = 0,35nF atau 3n5 = 3,5nF atau 35n = 35nF
          serta seterusnya.
Kasertag tanda akan menso menyerupai 100K yg berarti, 
          k = 1000pF. 
          Maka nilainya akan menso 100 × 1000pF = 100nF.

Band colour	Digit A and B	Multiplier	Tolerance (t) > 10pf	Tolerance (t) < 10pf	Temperature coefficient
Black	0	× 1	±20%	±2.0pF
Brown	1	× 10	±1%	±0.1pF	-33 × 10-6
Red	2	× 100	±2%	±0.25pF	-75 × 10-6
Orange	3	× 1,000	±3%		-150 × 10-6
Yellow	4	× 10,000	±4%		-220 × 10-6
Green	5	× 100,000	±5%	±0.5pF	-330 × 10-6
Blue	6	× 1,000000			-470 × 10-6
Violet	7				-750 × 10-6
Gray	8	× 0.01	+80%, -20%
White	9	× 0.1	±10%	±1.0pF
Gold		× 0.1	±5%
Silver		× 0.01	±10%

Indikasi ini dipakai untuk mengidentifikasi nilai kapasitor.

Dalam lima kapasitor grup musik ini, dua grup musik pertama mewakili digit, yg ketiga mengatakan pengali, keempat untuk toleransi serta yg kelima mewakili tegangan. Mari kita lihat teladan untuk memahami proses pengkodean warna.

➤   Tentukan nilai sebuah kapasitor dengan instruksi warna 
       kuning, ungu, oranye, putih serta merah.
➤   Solusi 
       ➥  Nilai kuning yaitu 4, 
       ➥  Ungu yaitu 7, 
       ➥  Oranye yaitu 3 yg mewakili pengganda. 
       ➥  Putih yaitu ± 10 yg merupakan nilai toleransi. 
       ➥  Merah mewakili tegangan. 
➤   Maka nilai dari kapasitor yaitu 47nF, 10% 250v 
      (tegangan untuk V band)

Tabel bagaimana tegangan ditentukan tergantung pada pita kapasitor.

Band colour	Voltage Rating (V)
	TYPE J	TYPE K	TYPE L	TYPE M	TYPE N
Black	4	100		10	10
Brown	6	200	100	1.6
Red	10	300	250	4	35
Orange	15	400		40
Yellow	20	500	400	6.3	6
Green	25	600		16	15
Blue	35	700	630		20
Violet	50	800
Gray		900		25	25
White	3	1000		2.5	3
Gold		2000
Silver

Tabel, peringkat tegangan untuk setiap grup musik kapasitor dikenal sesuai dengan warna yg diberikan. Jenis peringkat tegangan mengatakan jenis kapasitor. 

Sebagai contoh, 

  ➤  TYPE J    Yang Dicelupkan Kapasitor Tantalum,

  ➤  TYPE K    Adalah Kapasitor Mika, 

  ➤  TYPE L    Yang merupakan Kapasitor Polistiren, 

  ➤  TYPE M   Adalah Electrolytic Band 4 Kapasitor,

  ➤  TYPE N   Adalah Electrolytic Band 3 Kapasitor. 

Hari-hari ini, instruksi warna telah diganti dengan pencetakan sederhana dari nilai kapasitor menyerupai yg disebutkan sebelumnya.

Reaktansi Kapasitif

Reaktansi Kapasitif yaitu oposisi yg ditawarkan oleh kapasitor ke fatwa arus bolak-balik, atau hanya arus AC. Kapasitor menolak perubahan arus arus serta risikonya mengatakan beberapa oposisi yg disebut sebagai Reaktansi, karena frekuensi arus input harus dipertimbangkan bersama dengan Resistansi.

Symbol :  X_C

Rangkaian kapasitif murni, 
IC ketika ini memimpin tegangan yg diterapkan sebesar 90 °

Koefisien Suhu Kapasitor

Perubahan maksimum Kapasitansi kapasitor, di atas kisaran suhu tertentu, sanggup diketahui dengan koefisien temperatur dari sebuah kapasitor. Ini menyatakan bahwa ketika suhu melebihi titik tertentu, perubahan kapasitansi dari kapasitor yg mungkin terso dipahami sebagai koefisien suhu kapasitor.

Kapasitor biasanya dibuat dengan mempertimbangkan suhu rujukan 25 ° C. Oleh sebab itu koefisien suhu kapasitor dipertimbangkan untuk nilai suhu berada di atas serta di bawah nilai ini.

[ Basic Of a Capacitors (65) - Thomas L. Floyd
[ Capacitance and Dielectrics (46)
[ Capacitors and Inductors (89)
[ Capacitors Charging and Discharging (20)
[ Capacitors, Inductors and Diodes (34)
[ Definition of Capacitance (22)
[ Guide To Capacitors (6) - Paul Harden
[ Introduction to Capacitor Technologies (16) - KEMET

[  Knowledge | Pengetahuan  ]

[ Avionics Knowledge ]  -  [ The Computer Networking ]