Daha önce bir ivmeölçer veya bir kondansatör kullandıysanız, o zaman Mikroelektromekanik Sistemlerle (MEMS) zaten tanışmışsınız demektir! Bu sistem uzun ve karmaşık görünse de, aslında birçok kullanım alanı olan ilginç bir teknolojidir. Bu yüzden MEMS’in tam olarak ne olduğunu anlamak için burada kalın!
Bugünkü konumuza geçmeden önce, gözden geçirmenizi önerdiğimiz bazı temel kavramlar şunlardır:
- Elektrik: Pozitif ve negatif yüklü parçacıkların hareketi.
- Gerilim: İki nokta arasındaki yük farkı.
- Akım: Elektrik yüklerinin akışı.
- Direnç: Akım akışına karşı olan direncin ölçüsü.
- Kondansatörler: Elektrik alanında elektrik enerjisi depolayan cihazlar.
- Entegre Devreler (IC’ler): Binlerce ve milyonlarca direnç, kondansatör ve transistör içeren yarı iletken levhalar.
Yukarıdaki bağlantılara tıklayarak bu temel kavramların her birini derinlemesine okuyabilirsiniz. Şimdi bunu bir kenara bırakarak, bu makalede ele alınacak konulara geçebiliriz:
- MEMS’in Genel Görünümü
- MEMS Uygulamaları
- MEMS ile Projeler
MEMS’in Genel Görünümü
MEMS Nedir?
Mikroelektromekanik Sistemler (MEMS), mekanik parçaların ve elektronik devrelerin ortak bir yarı iletken çip üzerinde mikro üretim teknolojisi ile entegrasyonudur.
MEMS’in Yapısı
Şemadan da görebileceğiniz gibi, MEMS elektronik bileşenler, mekanik bileşenler ve elektrik bileşenlerinden oluşur. Bunun yanı sıra, mikro sensörler, mikro işlemciler, mikro aktüatörler ve veri işleme birimleri de bulunmaktadır. MEMS teknolojisi ile, tüm bu parçalar aynı alt tabakaya entegre edilebilir.
MEMS Sensörleri Nedir?
Yüksek hassasiyetli ivme sensörleridir ve geniş bir endüstriyel uygulama yelpazesinde kullanılır. Bu sensörler, basıncı algılayıp ölçmelerine olanak tanıyan MEMS teknolojisini kullanmaktadır.
MEMS Sensörleri Nasıl Çalışır?
MEMS sensörünün içinde, kapasitif plakalar arasında asılı bir kütle yerleştirilmiştir. Asılı kütle, üzerine hiçbir kuvvet etki etmediğinde orijinal pozisyonda kalır, yukarıdaki diyagramda gösterildiği gibi.
Bir kuvvet sensöre uygulandığında, asılı kütle kuvvete tepki verecek ve eğilmeye başlayacaktır. Bu, elektriksel bir potansiyel farkı oluşturacak ve kapasitans değişikliği olarak ölçülecektir. Bu sinyal daha sonra dijital, 4-20mA veya VDC’de kararlı bir çıkış sinyali üretmek için amplifiye edilecektir.
MEMS Sensörlerinin Varyantları
Daha önce de belirttiğimiz gibi, MEMS teknolojisi endüstride, özellikle otomotiv sektöründe yaygın olarak kullanılmaktadır. İşte projelerinizde karşılaşabileceğiniz bazı yaygın MEMS sensörleri:
İvmeölçerler
İvmeölçerler, bir nesnenin hızındaki değişim oranını ölçen elektromechanik cihazlardır. Kısacası, hareketle ilişkili herhangi bir titreşime yanıt vermek için kullanılan bir cihazdır.
İlgileniyorsanız, Seeed çeşitli ivmeölçerler de sunmaktadır, bu yüzden onları kontrol etmeyi unutmayın!
Jiroskoplar
Jiroskoplar, gimbal adı verilen üç halka içinde asılı bir rotor içerir. Presepsiyon etkisi ile, bu jiroskopların döndürme ekseni döndüğünde yer çekimine karşı koymasını sağlar. Böylece, otomatik olarak yanlara doğru ayarlanır.
Benzer şekilde, burada Seeed’de sunduğumuz jiroskopları da kontrol etmeyi unutmayın!
“`html
Manyetometre
Manyetometre, manyetik alanın gücünü ve yönünü ölçen bir alettir. İki tür manyetometre vardır: Vektör ve Skalar manyetometre. Bunun dışında, manyetometreler genellikle metal dedektörü olarak da kullanılır.
“`
MEMS Uygulamaları
MEMS sensörlerinin birçok uygulaması vardır. Bu nedenle, günlük yaşamınızda karşılaşabileceğiniz birkaç örneği listeleyeceğiz!
Akıllı Telefon
Evet, günlük olarak kullandığınız akıllı telefonun içinde ivmeölçer ve jiroskop gibi MEMS sensörleri bulunmaktadır! İvmeölçer, otomatik döndürmeyi sağlamanın yanı sıra sağlık amaçları için de kullanılan uygulamalar vardır. Jiroskop ise GPS kullanımınızı mümkün kılar!
İvmeölçüm Birimi (IMU)
İvmeölçüm Birimi, ya da daha iyi bilinen adıyla IMU, yön, hız ve yerçekimi kuvvetlerini ölçen 9 eksenli bir sensördür. Bu nedenle, 3 MEMS sensörünü birleştirir: İvmeölçer, Jiroskop ve Magnetometre. Bu sayede IMU’lar uzaktan kumandalı helikopterler, dronlar vb. alanlarda kullanılabilir.
Yazıcılar
Belgelerinizi yazdırmak için kullandığınız yazıcı da MEMS teknolojisini kullanıyor! Her ne kadar MEMS sensörleri kullanmasa da, yazıcının mürekkep püskürtme başlıkları bir cam üst katman parçası ve bir silikon alt katman parçasından oluşmaktadır, bu nedenle Silikon MEMS’den yapılmıştır ve artık günlük yaşamımızda sıkça kullanılmaktadır.
MEMS Sensörleri ile Projeler
MEMS sensörleri ile yapabileceğiniz bazı ilginç projelere bakalım!
Gizli Labirent Haritalayıcı
Kendi otomatik haritalama cihazınızı inşa etmek ister misiniz? Eğer bir magnetometreye veya bizim Manyetik Dönme Pozisyon Sensörümüze sahipseniz, bir daha asla bir bulmacayı çözmek hakkında düşünmek zorunda kalmayacaksınız!
İhtiyacınız olanlar:
- Arduino UNO Rev3 // Seeeduino V4.2
- 2 x Grove – 12-bit Manyetik Dönme Pozisyon Sensörü / Kodlayıcı (AS5600) (Magnetometre)
Eğlenceli geliyor mu? Daha fazla detay için projeye göz atmayı unutmayın!
Bluetooth Verisi Gönderen Bir Postür Dedektörü
Bel ağrısı mı yaşıyorsunuz? Bu, kötü duruşunuzdan kaynaklanıyor olabilir! Bu projeyle, telefonunuz aracılığıyla hemen uyarılacaksınız ve bu, uzun vadede sağlığınızı iyileştirmeye yardımcı olacaktır!
İhtiyacınız olanlar:
- Arduino UNO Rev 3 // Seeeduino V4.2
- Analog ivmeölçer
- LED’ler: Kırmızı, Sarı, Yeşil
- buton anahtarı
- breadboard
- BLE shield
Bu sizin ilginizi çekiyor mu? Daha fazla bilgi edinmek için bu projeye göz atmayı unutmayın!
NeoPixel Halka ile Jiroskop Eğlencesi
Eğim açısına karşılık gelen LED’leri aydınlatan bir cihaz mı yapmak istiyorsunuz? Bu proje, bir jiroskop ve Neopixel kullanarak tam olarak bunu yapmanıza olanak tanır!
İhtiyacınız olanlar:
- Arduino Pro Mini 328P
- Breadboard
- MPU6050 jiroskop
- 24 NeoPixel LED Halka
- 4 x AA pil paketi ve 4 pil
- U şeklinde jumper kablolar (isteğe bağlı)
Eğer bu, jiroskop ile denemek istediğiniz bir şeyse, bu projeye göz atmayı unutmayın!
Özet
MEMS ve MEMS Sensörleri hakkında anlatacaklarımız bu kadar! Ne düşünüyorsunuz? Umarım bu makale, MEMS ve MEMS sensörlerinin nasıl çalıştığını daha iyi anlamanıza yardımcı olmuştur! Benzer makaleler için aşağıdaki bağlantılara göz atmayı unutmayın. İyi okumalar!