Desarrollo de un sensor de masa resonante controlado por un PLL virtual programado en LabVIEW con una resolución de 2 µg.

Este proyecto nace del estudio de sensores basados en palancas resonantes con escalas de resolución hasta atógramos de dimensiones sub-micrométricas e integradas monolíticamente en circuitería CMOS.

El prototipo implementado está compuesto por una palanca resonante milimétrica y con el que hemos alcanzado precisiones de microgramos mediante una vibración de un altavoz corriente de audio. El proyecto consta de un desarrollo de Software, basado en LabVIEW y un desarollo de Hardware, con sistema de adquisición de datos, Control PI, acondicionador de señar y placa de circuito impreso PCB.

Hacer vibrar el sensor piezoeléctrico (palanca) como la imagen de la izquierda provoca una deformación del material que a su vez produce corriente electrica a una cierta frecuencia fo.  Cuando colocamos un material encima del sensor, como una gota de alcohol u otro material, provoca un cambio en la resonancia en la generación eléctrica por la que somos capaces de medir ese desfase y conocer el peso de la gota.

Además, podemos ver en función del tiempo como la gota de líquido sobre el sensor se va evaporando, y el peso registrado en el software se va reduciendo hasta volver a su resonancia inicial. La siguiente imagen muestra el cambio de frecuencia en función del tiempo que provoca una gota de etanol encima del sensor. Se observa como en apenas 80 segundos se evapora completamente. Los experimentos se realizaron con otros materiales  como agua destilada, todos con distintos tiempos de evaporación (Cap 6).

  

Proyecto Final de Carrera en PDF: (en catalán)

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