SENSORS, 2002 IEEE

This paper reports a design concept for MEMS gyroscopes based on increasing the degrees-of-freedom of the oscillatory system by the use of two independently oscillating interconnected proof masses. The 4-DOF dynamical system eliminates the necessity for mode-matching due to its wide operation frequency range, and reduces the damping sensitivity problem by operating away from resonance. Thus, inherent disturbance rejection is achieved, providing reduced sensitivity to structural and thermal parameter fluctuations. The basic operational principles of the design concept were experimentally demonstrated, including the wide operation frequency band, and dynamic amplification providing high oscillation amplitudes without resonance.

Temperature measurement in electromagnetic environments is often accomplished with radiofrequency immune temperature sensors, like those based on optical fibers. This paper describes the development of an intensity-based fiber optic sensor, for use in the evaluation of microwave hyperthermia applicators. It measures the temperature based on the variation of optical power transmitted along the fiber. This variation is caused by the replacement of a small part of the optical fiber cladding by an oil whose refraction index is temperature dependent. A multimode 62.5/125 /spl mu/m patch cord with ST type connectors was used. The sensor was built baring the fiber in the middle of the patch cord and replacing the cladding by a purified vegetable oil. The oil was contained inside a thin walled glass tube. The constructed sensor is cylindrical, with 1.1 mm of external diameter and 30 mm of length. It possesses a very low thermal time constant (<2 s) and an excellent repeatability. The fabrication procedure of the sensor is very simple and the required materials are relatively inexpensive.

Novel temperature sensors for harsh environments have been fabricated using thermal spray technology. Concepts for strain sensors fabricated with thermal spray technology are also being developed. This work reports on functional thermocouples and strain gauge concepts fabricated using this novel application of thermal spray processing.

Using sapphire for the sensor chip material, we developed a capacitive pressure sensor for a low-pressure range (0-5 kPa). The features of this sensor are oil-free, the capability of measurement in a highly corrosive medium and at high temperatures. The sensor chip is fabricated through investigations on the improvement in diaphragm size and the anisotropy of sapphire to reduce temperature dependent sensitivity and to make measurement at high temperatures possible. Sapphire etching, direct bonding, and other sapphire processing techniques are developed for the fabrication of the chip. As a result, an extremely low temperature-dependent sensitivity (0.001%F.S.//spl deg/C at 5-45/spl deg/C) without any thermal compensation is achieved. This shows the capability of accurate operation at high temperature such as hundreds /spl deg/C from ambient.

We present interface circuitry for a novel CMOS gas detection system based on a capacitive microsensor for the detection of airborne volatile organic compounds (VOCs). The system achieves an accuracy more than 18 bits at a bandwidth of 0.7 Hz, which corresponds to a detection limit of, e.g., 2 ppm for ethanol. The system does not any need accurate external voltage or current references and includes a serial interface (I/sup 2/C-bus) to set the parameters and transmit the acquired data to an external data processing unit.

Describes the effect of the guard ring for suppression of the baseline drift induced by humidity and the contribution of the gate insulator surface to the measurement of work function shifts induced by the adsorption of gas species.

Conference proceedings front matter may contain various advertisements, welcome messages, committee or program information, and other miscellaneous conference information. This may in some cases also include the cover art, table of contents, copyright statements, title-page or half title-pages, blank pages, venue maps or other general information relating to the conference that was part of the original conference proceedings.

,An accurate temperature sensor system based on linear-cavity fiber laser array is proposed in this paper. We establish a general theoretical model for this sensor system and analyze its performance. This fiber Bragg grating sensor system can resolve a temperature up to 0.0005/spl deg/C, theoretically. Such high resolution results from a discriminating fiber grating pair and a high signal-to-noise ratio fiber laser array with self-equalized and self-enhanced lasing power. The proposed fiber laser sensor system could be used for temperature sensing with high precision in bio-medical applications.

Nghiên cứu lý thuyết và thiết kế một con quay hồi chuyển cộng hưởng vi mô được trình bày trong bài viết này. Một mô hình điện - cơ học tuyến tính của con quay hồi chuyển đã được phát triển, cùng với các tính toán về các tham số cơ học và điện. Công nghệ CMOS tiêu chuẩn đã được xem xét trong việc thiết kế thiết bị vi mô, từ đó cho phép tích hợp mạch điện để điều chỉnh tín hiệu đầu ra. Một lớp multilayer photonic band gap (PBG) mới, có tên gọi là "kim loại trong suốt", được phủ lên bề mặt khối lượng chứng nhận lơ lửng với mục đích thu được một phép đo quang học của chuyển động vuông góc với mặt phẳng của thiết bị. Cấu trúc quang học này, được phủ lên khối lượng chứng nhận của con quay hồi chuyển, thay đổi các thuộc tính truyền dẫn của nó tùy thuộc vào khoảng cách không khí với một tấm cố định được gắn lên die. Những thay đổi trong năng lượng được truyền qua khoang quang học này cho phép đo chuyển động vuông góc với độ nhạy rất cao so với các phương pháp cổ điển. Ngoài ra, một đầu ra điện dung có thể được xem xét bằng cách phủ một lớp kim loại dày, thay vì lớp chồng lên, cả trên tấm di động và tấm cố định. Một so sánh về độ nhạy lý thuyết được thảo luận cùng với mô tả về hiện thực hóa IC đầu tiên.

Một cảm biến độ ẩm tương đối thấp dựa trên lớp phủ thấu kính được trình bày. Trường không đều từ một sợi quang đơn chế độ được ghép nối với một lớp phủ thấu kính TiO/sub 2/. Phản hồi truyền dẫn cho thấy những sự cộng hưởng sắc nét mà bước sóng trung tâm của chúng bị dịch chuyển theo tuyến tính với độ ẩm tương đối. Hành vi này là do cấu trúc nan dạng cột rỗng của màng TiO/sub 2/. Nước được hấp thụ vào các lỗ rỗng của cấu trúc nan, làm thay đổi chỉ số khúc xạ của lớp và gây ra sự dịch chuyển của các bước sóng cộng hưởng. Phản ứng của cảm biến được xác định bởi hình dạng và kích thước của các lỗ rỗng. Cảm biến trường không đều quang học được phát triển có phản ứng tuyến tính và độ nhạy cao (0,5 nm/% RH) cho độ ẩm tương đối thấp (RH-0%-15%) ở 26,1/spl deg/C /spl plusmn/ 0,6/spl deg/C. Việc không có hiện tượng trễ trong chu kỳ hấp thụ-giải phóng đã được kiểm tra. Cuối cùng, việc phát triển cảm biến với phản ứng được điều chỉnh được dự đoán bằng cách sử dụng các kỹ thuật kiểm soát độ rỗng của vật liệu.