Akademik Veri Yönetim Sistemi
Tezin Türü: Yüksek Lisans
Tezin Yürütüldüğü Kurum: Orta Doğu Teknik Üniversitesi, Mühendislik Fakültesi, Elektrik ve Elektronik Mühendisliği Bölümü, Türkiye
Tezin Onay Tarihi: 2003
Öğrenci: REFET FIRAT YAZICIOĞLU
Danışman: TAYFUN AKIN
Özet:Mikroişlenmiş ivmeölçerler, düşük maliyetleri ve küçük boyutları sebebiyle son yıllarda büyük ilgi görmektedir. Füzelerde güdüm kontrolü, otomobillerde aktif süspansiyon kontrolü, ve çeşitli tüketici elektronik aygıtları gibi askeri ve endüstriyel uygulamalarda, daha yüksek performanslı ivmeölçerler yapabilmek için farklı açılardan, geniş çaplı araştırmalar yürütülmektedir. Bu tez çeşitli ivmeölçer yapılarını ve düşük maliyetli ivmeölçer sistemleri oluşturabilmek için ivmeölçerlere hibrit bağlanabilecek çeşitli entegre CMOS okuma devrelerini rapor etmektedir. Çeşitli mikroişlenmiş ivmeölçerler COVENTORWARE sonlu eleman simulatorü ile elektro kaplanmış nikelin yapısal kaptan olarak kullanıldığı, 3 maskeli yüzey mikroişleme üretimine göre tasarlanmış ve optimize edilmiştir. Üretilmiş ve test edilmiş 65 değişik yapıdan oluşan 8 farklı ivmeölçer prototipi bulunmaktadır. Bu ivmeölçer yapıları, 0.2 mm2 ile 0.9 mm2 arasında değişen alanları vi kaplamaktadırlar ve 1-69 fF/g aralığında değişen kapasite hassasiyeti sağlamaktadırlar. Açık döngü ve kapalı döngü olarak çalışabilen, bir tek çıkışlı ve bir tamamiyle fark gösteren anahtarlamalı kapasitör okuma devrelerini içeren çeşitli kapasitif okuma devreleri AMS 0.8 µm CMOS işleme ile dizayn edilip üretilmiştir. Aynı işlemeyi kullanarak, mikroişlenmiş jiroskoplarda kullanılmak üzere giriş kapasitesi 2.26 fF olan bir tampon devresi de oluşturulmuştur. 1 cm2 den daha az alan kaplayan ve 5 gr. dan daha hafif olan açık döngülü bir ivmeölçer sistemi oluşturmak için tek çıkışlı okuma devresi, üretilen bir ivmeölçere hibrit bağlanmıştır. Sistemin 5 V kaynaktan 20 mW’dan daha az güç tüketirken, 15.7 mV/g orantı katsayısı, % 0.29 orantı katsayısı hatası, 487 µg Hz gürültü seviyesi, ve 13.9 mg bias kararsızlığı olduğunu gösteren çeşitli testlerle sistemin çalışması onaylanmıştır. Bu araştırmada sunulan sistem Türkiye’de geliştirilen ilk ivmeölçer sistemidir, ve ivmeölçerler ve dönüölçerlerden oluşan düşük maliyetli ulusal ataletsel ölçüm birimi üzerine yapılan araştırmanın bir parçasıdır.