Teknologiasta liiketoimintaa

VTT kehitti uuden tavan valmistaa massatuotantoon yhä tarkempi ja pienikokoisempi elektroninen kompassi

06.03.2007

Sovelluskohteita matkapuhelimet, rannetietokoneet ja GPS-paikantimet

VTT on kehittänyt mikromekaanisia magnetometrejä, joiden käyttösovelluksena on esimerkiksi matkapuhelimiin tai muihin kannettaviin laitteisiin integroitava, nykyistä herkempi elektroninen kompassi. Kännykässä oleva kompassi voi osoittaa käyttäjälle vaikkapa lähimmän pankkiautomaatin, apteekin tai lääkärin. GPS-paikantimissa kompassi taas parantaa laitteiden toimintaa silloin, kun satelliittiyhteys katkeaa esimerkiksi rakennusten tai puiden takia ja tarjoaa suuntatiedon ilman, että käyttäjän tarvitsee liikkua paikaltaan.

Magnetometrien valmistamiseksi VTT kehitti uuden piikiekkojen prosessointimenetelmän, jolla sähköisen kompassin tarvitsemat anturit voidaan valmistaa yhdelle piisirulle, kun ne aikaisemmin ovat olleet useammalla sirulla. Tämä mahdollistaa kompassin yhä pienemmän koon ja massatuotannossa halvemmat valmistuskustannukset. Vähentyneen kalibrointitarpeensa vuoksi kompassi on myös nykyisiä sähköisiä kompasseja luotettavampi. Kuluttaja hyötyy teknologiasta mm. siten, että entistä pienemmän tehonkulutuksen ansiosta ei esimerkiksi rannetietokoneen paristoa tarvitse vaihtaa niin usein kuin nyt eikä matkapuhelimen akkua ladata yhtä usein kuin tähän asti kompassia käytettäessä.

Komponentin kaupallinen valmistus Suomessa on mahdollista muutaman vuoden kuluttua.

Tekesin rahoittamassa tutkimustyössä olivat mukana myös VTI Technologies Oy, Suunto Oy ja Okmetic Oyj.

Tutkimustyö jatkuu edelleen uudessa RESTLES-projektissa, jossa keskitytään valmistusprosessin yksinkertaistamiseen ja antureiden pakkaamiseen.

Mikroskooppikuva valmistetusta magnetometrista, joka mittaa magneettikentän vaakasuoraa komponenttia.

Kuva isompana

Osasuurennos magnetometrin herätekelasta. Kelaan johdettu vaihtovirta saa magnetometrin vääntöjousilla ripustetun laatan (edellisen kuvan 12-kulmainen rakenne) värähtelemään magneettikentässä, ja mittaamalla värähtelyn amplitudi saadaan selville magneettikentän voimakkuus.

Kuva isompana

Magnetometrin herätekela edelleen suurennettuna. Kelan johtimen leveys on 3 mikrometriä.

Kuva isompana

Mikroskooppikuva magneettikentän pystykomponenttia mittaavasta magnetometristä.

Kuva isompana

Osasuurennos. Kuvan keskellä olevan taipuvan palkin pinnalle on valmistettu herätekela, jonka johtimen leveys on 1.5 mikrometriä. Kelaan johdettu vaihtovirta saa palkin värähtelemään magneettikentässä (kuvassa pystysuunnassa), ja mittaamalla värähtelyn amplitudi saadaan selville magneettikentän voimakkuus.

Kuva isompana