Microsistema sensor de caudal para aplicaciones de bajo coste

• Autores: Manuel Domínguez Pumar
• Directores de la Tesis: Luis Castañer Muñoz (dir. tes.)
• Lectura: En la Universitat Politècnica de Catalunya (UPC) ( España ) en 1997
• Idioma: español
• Tribunal Calificador de la Tesis: Ramon Alcubilla González (presid.), Josep Calderer Cardona (secret.), Daniel Esteve Roig (voc.), Emilio Lora Tamayo (voc.), José Bernardo Mariño Acebal (voc.)
• Materias:
  • Ciencias tecnológicas
    • Tecnología electrónica
      • Dispositivos semiconductores
    • Tecnología de la instrumentación
      • Instrumentos de medida de la temperatura
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• Resumen

  • En este trabajo se ha realizado el diseño, fabricacion y posterior caracterizacion de un microsistema sensor de caudal de agua para aplicaciones de bajo coste: un demostrador para la industria del electrodomestico. El sensor permite la monitorizacion de caudal de agua en aplicaciones como calderas, lavadoras, lavavajillas, etc. Para ello se ha realizado una optimizacion de la estructura del sensor a partir de un modelo termico que considera en paralelo el fenomeno de conduccion y el fenomeno de conveccion. El modelo termico de conduccion es extraido a partir de simulaciones con herramienta numerica y el modelo termico de conveccion mediante expresiones analiticas. A partir de este modelo se ha realizado la optimizacion de la estructura, habiendo sido necesario un numero reducido de simulaciones numericas, costosas en tiempo. Se han diseñado, fabricado y caracterizado los sensores de temperatura y calefactor necesarios para la realizacion del principio anemometrico. Para ello se han diseñado dos procesos tecnologicos: proceso bipolar propio y proceso bipolar compatible con tecnologia cmos. Se han fabricado 55 prototipos del sistema y los resultados obtenidos han sido satisfactorios, habiendose utilizado dos modos de funcionamiento: lazo abierto y lazo cerrado. Se ha identificado la presencia de un segundo polo en el circuito termico que provoca cambios cualitativos en el comportamiento del sensor en lazo cerrado. Este tema ha sido estudiado mediante cadenas de markov en espacios generales y mediante metodos numericos, habiendose conseguido finalmente identificar satisfactoriamente las consecuencias provocadas por la presencia del segundo polo.