Acelerómetros con visualización digital
Los acelerómetros resonantes son sistemas microelectromecánicos (MEMS) que miden la aceleración en función de la diferencia de frecuencia de resonancia registrada en cada uno de sus dos resonadores. Además, pueden utilizarse en aplicaciones espaciales puesto que son resistentes a las radiaciones ionizantes. Sin embargo, hasta la fecha han sido muy pocos los CI de lectura que se han probado en acelerómetros resonantes, y en muchos casos carecen de pantalla digital. Con este trasfondo, el proyecto financiado con fondos europeos RESACC(se abrirá en una nueva ventana) (Development of a readout circuit for a resonant accelerometer) ha desarrollado un circuito integrado para aplicaciones específicas (ASIC), un microchip para un acelerómetro MEMS resonante. En RESACC se integró la interfaz de un sensor analógico con una salida digital en un mismo chip. La medición de la variación de frecuencia de los MEMS proporciona los datos de entrada que permiten al ASIC mostrar los datos de aceleración en una pantalla digital. Un aspecto fundamental fue la arquitectura de la interfaz del sensor así como las especificaciones de diseño detallado de cada uno de los bloques que integran el ASIC. Cada uno de los dos bloques del oscilador está conectado a un resonador del MEMS. El ASIC incluye también un bloque de amortiguación. Por el contrario, partes menos críticas como por ejemplo el oscilador, el regulador de tensión y la memoria no volátil no están incluidas y en su lugar se utilizan componentes externos. El equipo del proyecto construyó, durante la fase de definición de las especificaciones, modelos del oscilador y de bloques de amortiguación, además de determinar la distribución física del ASIC. Todos los sub-bloques están ya diseñados y validados por separado y se han ensamblado para realizar pruebas con todos ya integrados. RESACC ha desarrollado un circuito integrado con interfaz de detección y visualización digital de los valores de aceleración, lo que posibilitará que los requisitos de consumo energético de los acelerómetros resonantes de alto rendimiento se reduzcan a valores muy inferiores a los cien milivatios. Este ASIC ha demostrado un rendimiento satisfactorio (funcional y en cuanto a ruido y estabilidad térmica) y ha servido como prueba de concepto del sistema, incluyendo el MEMS. Es previsible que los ASIC sean útiles en la construcción, donde pueden emplearse interfaces de sensor basadas en acelerómetro para supervisar la salud estructural de grandes edificios, puentes y túneles. También pueden usarse en vehículos, donde los sensores y las interfaces ofrecen cada vez más prestaciones de seguridad y confort. La industria de la maquinaria puede valerse de ellos también allí donde sea posible emplear interfaces de sensores y también detectores en miniatura para realizar una monitorización y mantenimiento eficaces. Por último, en los sectores de los deportes y el bienestar y de la medicina y la salud se podrán crear productos con los que vigilar continuamente los movimientos corporales.
