G - Physics – 01 – L
Patent
G - Physics
01
L
G01L 1/14 (2006.01) G01L 1/10 (2006.01)
Patent
CA 2205904
At least one microbeam situated on a substrate, having a resonant frequency dependent on the strain on the microbeam which may be affected by the bending of the substrate. The beam or beams have sense and drive electrodes proximate to the beam or beams and form capacitors with a beam being the other electrode. The capacitance varies as the beam moves in vibration. The sense electrode is connected to an input of a transistor, such as the gate or base, and the drive electrode is connected to an output of the transistor. The transistor has a load impedance with a capacitive component to aid in the sustaining of vibration of the beam at a resonant frequency. A high ohm resistor is connected between the gate and the drain of the transistor to appropriately bias the gate. The bending of the substrate may be caused by a magnitude of a physical stimulus being measured. However, the bending of the substrate is not utilized nor desired in the filter and temperature sensing configurations of the invention. The frequency of resonance is an indication of the magnitude of the physical parameter. Variants of the sensor may be implemented with different placements of the sense and drive electrodes, and additional electronics as needed to implement the various configurations and microbeam geometry. Additional sense and/or drive electrodes and beams also may be incorporated in the transistor resonant microbeam sensor.
Dans cette invention au moins un micro-faisceau est situé sur un substrat, la fréquence de résonance dépendant de la contrainte s'exerçant sur le micro-faisceau et pouvant varier du fait de la courbure du substrat. Le ou les faisceaux comportent des électrodes de détection et d'excitation situées juste à côté d'eux, ils forment des condensateurs avec un faisceau comme deuxième électrode. La capacitance varie avec les vibrations du faisceau. L'électrode de détection est connectée à une entrée de transistor, telle que la porte ou la base, l'électrode d'excitation étant quant à elle connectée à une sortie du transistor. Le transistor a une impédance de charge comprenant une composante capacitive qui sert à maintenir à une fréquence de résonance les vibrations du faisceau. Une résistance à valeurs ohmiques élevées est connectée entre la porte et le drain du transistor pour polariser correctement la porte. La courbure du substrat peut être provoquée par l'intensité d'un stimulus physique mesuré. Cependant la courbure du substrat n'est pas utilisée ou désirée dans le filtre et les configurations de détection de la température de cette invention. La fréquence de résonance donne une indication concernant l'importance du paramètre physique. On peut concevoir des variantes de ce détecteur en plaçant d'une autre manière les électrodes de détection et d'excitation, et en ajoutant de l'électronique supplémentaire en fonction des besoins pour réaliser les diverses configurations et la géométrie du micro-faisceau. On peut également intégrer dans le capteur à micro-faisceau résonnant à transistor d'autres électrodes de détection et/ou d'excitation et d'autres faisceaux.
Burns David W.
Zook J. David
Honeywell Inc.
Smart & Biggar
LandOfFree
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Profile ID: LFCA-PAI-O-1987952