Sensores en alas aleteantes (SOFWs) utilizando tecnología de MEMS de óxido metálico complementario (CMOS)
Autores: Yang, Lung-Jieh; Wang, Wei-Cheng; Tasupalli, Chandrashekhar; Esakki, Balasubramanian; Shaik, Mahammed Inthiyaz
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2025
Acceso abierto
Artículo científico
2025
Sensores en alas aleteantes (SOFWs) utilizando tecnología de MEMS de óxido metálico complementario (CMOS)
Categoría
Ingeniería y Tecnología
Subcategoría
Ingeniería General
Palabras clave
Marco
Sensores MEMS
Ala batiente
SOFWs
CMOS
Fuerzas aerodinámicas
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 27
Citaciones: Sin citaciones
Este artículo presenta un marco de uso de sensores MEMS para investigar velocidades de flujo inestables de un ala aleteante o el nuevo concepto de sensores en alas aleteantes (SOFWs). Basado en el sensor de flujo de auto-calentamiento implementado utilizando la fundición de MEMS de óxido de metal complementario (CMOS) U18 proporcionada por el Instituto de Investigación de Semiconductores de Taiwán (TSRI), la región de detección compacta del sensor de flujo se incorporó para diagnósticos in situ de problemas de aleteo biomimético. La sensibilidad del sensor de flujo MEMS CMOS, empaquetado con un recubrimiento de parylene de 10 m de espesor para prolongar la vida útil, se observó como -3,24 mV/V/(m/s), que estaba por debajo de la velocidad de flujo de 6 m/s. Se realizó una investigación exhaustiva sobre la integración de sensores de flujo MEMS CMOS en el borde de ataque de la cuerda aerodinámica media (m.a.c.) de las alas aleteantes flexibles de 70 cm de envergadura. Las señales de velocidad de flujo interpretadas se verificaron y demostraron un comportamiento similar con la fuerza (neta) de empuje ejercida sobre el ala aleteante, medida en los experimentos de túnel de viento utilizando el medidor de fuerza. Los resultados experimentales confirman que las mediciones in situ utilizando el concepto de SOFWs pueden ser útiles para medir efectivamente las fuerzas aerodinámicas de las alas aleteantes, y también pueden servir para futuras aplicaciones potenciales.
Descripción
Este artículo presenta un marco de uso de sensores MEMS para investigar velocidades de flujo inestables de un ala aleteante o el nuevo concepto de sensores en alas aleteantes (SOFWs). Basado en el sensor de flujo de auto-calentamiento implementado utilizando la fundición de MEMS de óxido de metal complementario (CMOS) U18 proporcionada por el Instituto de Investigación de Semiconductores de Taiwán (TSRI), la región de detección compacta del sensor de flujo se incorporó para diagnósticos in situ de problemas de aleteo biomimético. La sensibilidad del sensor de flujo MEMS CMOS, empaquetado con un recubrimiento de parylene de 10 m de espesor para prolongar la vida útil, se observó como -3,24 mV/V/(m/s), que estaba por debajo de la velocidad de flujo de 6 m/s. Se realizó una investigación exhaustiva sobre la integración de sensores de flujo MEMS CMOS en el borde de ataque de la cuerda aerodinámica media (m.a.c.) de las alas aleteantes flexibles de 70 cm de envergadura. Las señales de velocidad de flujo interpretadas se verificaron y demostraron un comportamiento similar con la fuerza (neta) de empuje ejercida sobre el ala aleteante, medida en los experimentos de túnel de viento utilizando el medidor de fuerza. Los resultados experimentales confirman que las mediciones in situ utilizando el concepto de SOFWs pueden ser útiles para medir efectivamente las fuerzas aerodinámicas de las alas aleteantes, y también pueden servir para futuras aplicaciones potenciales.