HP MEMS có thể lắc cảm biến chuyển động

Accelerometers, hay cảm biến quán tính, là những thiết bị cảm nhận được những cú sốc, rung động và những thay đổi về vận tốc. Những cái được sử dụng trong điện thoại di động và các thiết bị tiêu dùng khác là MEMS (hệ thống vi điện cơ), về cơ bản là mạch tích hợp với các bộ phận chuyển động. Mặc dù nhỏ và tương đối rẻ, họ vẫn chưa thể phù hợp với các cảm biến nhạy cảm hơn được sử dụng trong máy bay và các ứng dụng thương mại khác cho đến bây giờ, theo HP.

Bây giờ công ty đã phát triển một gia tốc MEMS có thể thực hiện công việc của các cảm biến cao cấp, cho đến nay đã là các thiết bị cơ khí kích thước của một viên gạch có giá khoảng 1.000 đô la Mỹ cho mỗi trục, với mỗi chuyển động cảm biến trục theo một hướng. Nó đã làm như vậy một phần với công nghệ phát triển trong bộ phận máy in của nó, trong đó sử dụng một loại MEMS trong đầu in. Hiện tại, các cảm biến HP này không đủ rẻ để đưa vào các thiết bị điện tử tiêu dùng, nhưng vì chúng là MEMS, chúng có thể đến đó trong vài năm tới. Trong khi đó, họ có thể cách mạng hóa việc sử dụng gia tốc kế trong các tòa nhà và địa chất.

[Đọc thêm: Các điện thoại Android tốt nhất cho mọi ngân sách. Theo HP, các chip rất nhạy cảm này nhạy cảm gấp 1000 lần so với các chip tiêu dùng trong các thiết bị tiêu dùng. Theo David Erickson, giám đốc kỹ thuật của Tổ chức Phát triển Công nghệ, theo như David Erickson, người quản lý kỹ thuật trong Tổ chức Phát triển Công nghệ, theo một dấu hiệu cho thấy mức độ nhạy cảm của họ, một danh thiếp bị rơi ở một đầu của bảng sẽ tạo ra một tín hiệu rất mạnh mẽ trên một trong những cảm biến này. > Do kích thước, chi phí và mức tiêu thụ điện năng thấp, các cảm biến mới có thể được sử dụng trong các mảng lớn được phân phối trong toàn bộ khu vực hoặc cấu trúc. HP đang nói chuyện với những người dùng tiềm năng về những loại cảm biến quán tính thu nhỏ mà họ có thể sử dụng, và công ty hy vọng bán chúng với các mạng không dây, hệ thống lưu trữ và trung tâm dữ liệu để thu thập, lưu giữ và xử lý thông tin xuất phát từ các mảng Ví dụ, một bộ sưu tập lớn các cảm biến này trên Cầu Vịnh San Francisco-Oakland có thể đã cung cấp cho các kỹ sư thông tin quan trọng để giúp họ ngăn chặn sự cố cáp vào tuần trước đã buộc cây cầu phải đóng cửa trong sáu ngày, Erickson nói. Một vài trăm MEMS nhỏ xíu gắn vào cây cầu có thể đã cảm nhận được các bộ phận khác nhau của cấu trúc di chuyển trong các điều kiện khác nhau như gió hoặc lưu thông nặng như thế nào. Bằng cách so sánh tất cả các dữ liệu mà họ thu thập được với một mô hình về việc cây cầu phải di chuyển như thế nào, các kỹ sư có thể dự đoán được rằng một phần sẽ nhường đường, ông nói.

Một ứng dụng khác có thể là lập bản đồ địa vật lý, đó là khai thác, khoan và phân tích địa chấn MRI (hình ảnh cộng hưởng từ tính)) là thuốc. Sau khi trồng cảm biến chuyển động dưới đất trong khoảng thời gian đều đặn để tạo thành một mạng lưới, các nhà khoa học sử dụng búa tạ hoặc nổ để gửi rung động qua mặt đất. Những rung động đó tung ra các vật liệu khác nhau bên dưới bề mặt và được phát hiện bởi các cảm biến, vì vậy khi tất cả dữ liệu được kết hợp, nó tạo thành một bản đồ ảo.

HP thiết kế các cảm biến quán tính của nó với ba lớp silicon. Bên trong lớp giữa là một khối lượng di động nhỏ bị treo trên lò xo, với các điện cực ở hai bên của nó. Khi khối lượng di chuyển, nó thay đổi tín hiệu giữa các điện cực, và thay đổi đó được đăng ký là rung hoặc chuyển động, Erickson cho biết.

Các con chip, dày khoảng 5 mm vuông, dày 2mm, chỉ tiêu thụ khoảng 50 milliwatt điện. HP. Ở cấp độ đó, họ có thể chạy bằng sức mạnh "thu hoạch" từ môi trường xung quanh, Rich Duncombe, nhà công nghệ và chiến lược gia nổi tiếng của HP cho biết. Những khả năng này bao gồm năng lượng thu hoạch từ sóng vô tuyến hoặc những thay đổi nhiệt độ trong môi trường, hoặc thậm chí từ những chuyển động mà các cảm biến đang phát hiện, ông nói.Công ty nghiên cứu Gartner hy vọng thị trường chip cảm biến phi quang học như MEMS tăng 10% mỗi năm, từ 2,7 tỷ USD năm 2007 lên khoảng 4,4 tỷ USD năm 2012. Đó là gần gấp đôi tốc độ tăng trưởng của thị trường bán dẫn tổng thể, theo Gartner. Bước đột phá của HP với bộ gia tốc MEMS, vượt qua các cân bằng, trọng lượng, chi phí và hiệu suất, có thể dẫn đến khối lượng cao hơn và giá thấp hơn, như đã xảy ra trong các ngành công nghiệp chip khác, Jim Walker cho biết. MEMS nhạy cảm làm cho nó thành sản phẩm tiêu dùng, họ có thể cung cấp cho điện thoại một số khả năng mới thú vị. Họ đủ nhạy cảm để phân biệt vị trí, vì vậy người dùng có thể liên tục biết được họ đang ở đâu trên đường phố thành phố với vùng phủ sóng GPS kém, Erickson nói. Walker của Gartner nghĩ rằng chăm sóc sức khỏe là một lĩnh vực khác mà họ có thể có ích. Một cảm biến trên điện thoại di động có thể cảm nhận được nhịp tim của người dùng, phát hiện một cơn đau tim và tự động gọi các dịch vụ khẩn cấp, ông nói.

HP quan tâm đến nhiều hơn cầu, khai thác hoặc điện thoại di động. Nó muốn sử dụng các cảm biến quán tính nhỏ như một phần của Hệ thần kinh trung ương cho Trái đất, một hệ sinh thái thông tin được tạo thành từ các cảm biến khác nhau gắn với mạng, lưu trữ, máy chủ và phần mềm trên toàn thế giới. Ví dụ, tất cả những cảm biến được cài đặt trong các tòa nhà và cầu có thể tạo thành một địa chấn tập thể khổng lồ để giúp các nhà khoa học phát hiện và dự đoán động đất.

"Chúng tôi chỉ ở phía trước thực sự hiểu được mạng lưới phổ biến như thế nào sẽ được phát triển và làm thế nào họ sẽ đóng góp (giải quyết) những vấn đề lớn hơn mà xã hội đang làm việc thông qua, "Duncombe của HP nói.