Ανάπτυξη στοιχείων διάταξης τεχνολογίας Επικοινωνίας Κοντινού Πεδίου (Κεραίες NFC) και αισθητήρων θερμοκρασίας (thermistor) από αγώγιμα διαλύματα με τη μέθοδο screen printing και ενσωμάτωση τους σε υβριδική διάταξη
Creators: name: Κρομμύδας, Γεώργιος Βασιλείου
Publisher: name: Aristotle University of Thessaloniki
Year: 2018
Subjects: Επικοινωνία Κοντινού Πεδίου
Εκτυπώσιμα ηλεκτρονικά
Αισθητήρες
Near Field Communication
Printed electronics
Sensors

description: Η παρούσα εργασία πραγματεύεται τη χρήση αγώγιμων μελανιών και μεθόδων εκτύπωσης για την ανάπτυξη, σχεδίαση και κατασκευή τμηματων τηλεπικοινωνιακών και αισθητήριων διατάξεων. Τα παραπάνω τμήματα ηλεκτρονικών διατάξεων αναπτύσσονται σε δύο ενότητες. Αρχικά αναλύεται η ανάπτυξη κεραίας τηλεπικοινωνιακής διάταξης επικοινωνίας κοντινού πεδίου (NFC). Η κεραία αρχικά σχεδιάζεται σε περιβαλλον προσομοίωσης με το λογισμικό CST όπου και επιχειρείται η προσαρμογή της κεραίας στα χαρακτηριστικά του επιλεγμένου ολοκληρωμένου κυκλώματος NFC, τύπου MiFARE της NXP. Στη συνέχεια η σχεδιασθείσα κεραία κατασκευάζεται με τη μέθοδο εκτύπωσης screen printing χρησιμοποιώντας αγώγιμo μελάνι Ag επάνω σε εύκαμπτο υπόστρωμα PET. Ακολουθεί η διασύνδεση της κεραίας με το ολοκληρωμένο κύκλωμα NFC και η διάδραση της με συσκευες ανάγνωσης και εγγραφής που ενσωματώνουν τεχνολογία NFC, καθώς και η καταγραφή των επιδόσεων της. Στη δεύτερη ενότητα αναπττύσσονται αισθητήριες διατάξεις θερμοκρασίας τὐπου θερμίστορ θετικής μεταβολής αντίστασης ή PTC. Με τη χρήση αγωγιμων μελανιών Αg και C προέκυψαν PTC θερμίστορ ποικίλων τιμών αντίστασης Rο σε θερμοκρασία περιβάλλοντος Το, μέσω της μεθόσου εκτὐπωσης screen printing. Τα PTC θερμίστορ μετρώνται σε ένα εύρος θερμοκρασιών, εντός του οποίου μελετάται η συεπριφορά τους. Τα ντικέιμενα της είναι η απόκριση της αντίστασης R του θερμιστορ σε μεταβαλλόμενη θερμοκρασία περιβάλλοντος Τ και η απόκριση της αντίστασης R του θερμίστορ στη μεταβολή της τάσης στα άκρα του θερμίστορ. Από τις δοκιμές στο εργαστήριο των παραχθἐντων διατάξεων προέκυψαν ενδιαφέροντα συμπεράσματα τα οποία συνοψίζονται στην δυνατότητα ενσωμάτωσής τους σε υβριδικές ηλεκτρονικές διατάξεις.
description: Η παρούσα εργασία πραγματεύεται τη χρήση αγώγιμων μελανιών και μεθόδων εκτύπωσης για την ανάπτυξη, σχεδίαση και κατασκευή τμηματων τηλεπικοινωνιακών και αισθητήριων διατάξεων. Τα παραπάνω τμήματα ηλεκτρονικών διατάξεων αναπτύσσονται σε δύο ενότητες. Αρχικά αναλύεται η ανάπτυξη κεραίας τηλεπικοινωνιακής διάταξης επικοινωνίας κοντινού πεδίου (NFC). Η κεραία αρχικά σχεδιάζεται σε περιβαλλον προσομοίωσης με το λογισμικό CST όπου και επιχειρείται η προσαρμογή της κεραίας στα χαρακτηριστικά του επιλεγμένου ολοκληρωμένου κυκλώματος NFC, τύπου MiFARE της NXP. Στη συνέχεια η σχεδιασθείσα κεραία κατασκευάζεται με τη μέθοδο εκτύπωσης screen printing χρησιμοποιώντας αγώγιμo μελάνι Ag επάνω σε εύκαμπτο υπόστρωμα PET. Ακολουθεί η διασύνδεση της κεραίας με το ολοκληρωμένο κύκλωμα NFC και η διάδραση της με συσκευες ανάγνωσης και εγγραφής που ενσωματώνουν τεχνολογία NFC, καθώς και η καταγραφή των επιδόσεων της. Στη δεύτερη ενότητα αναπττύσσονται αισθητήριες διατάξεις θερμοκρασίας τὐπου θερμίστορ θετικής μεταβολής αντίστασης ή PTC. Με τη χρήση αγωγιμων μελανιών Αg και C προέκυψαν PTC θερμίστορ ποικίλων τιμών αντίστασης Rο σε θερμοκρασία περιβάλλοντος Το, μέσω της μεθόσου εκτὐπωσης screen printing. Τα PTC θερμίστορ μετρώνται σε ένα εύρος θερμοκρασιών, εντός του οποίου μελετάται η συεπριφορά τους. Τα ντικέιμενα της είναι η απόκριση της αντίστασης R του θερμιστορ σε μεταβαλλόμενη θερμοκρασία περιβάλλοντος Τ και η απόκριση της αντίστασης R του θερμίστορ στη μεταβολή της τάσης στα άκρα του θερμίστορ. This paper deals with the use of conductive inks and printing methods for the development, design and construction of telecommunication and sensing devices. The above electronics components are developed in two sections. First of all, the development of a nearby field communication telecommunication device (NFC) is being analyzed. The antenna is initially designed in a simulation environment with the CST software where it is attempted to adapt the antenna to the characteristics of a selected NFC integrated circuit. Then the designed antenna is manufactured by screen printing method using conductive Ag ink on a flexible PET substrate. At the next step the antenna interface with the NFC integrated circuit is studied along with its interaction with NFC reader and writer devices, as well as the recording of its performance. In the second section, thermistor temperature sensors with positive resistance change (PTC) are developed. With the use of Ag and C conducting inks, PTC thermistorrs of various resistance values (Ro) at ambient temperature were obtained through the screen printing method. PTC thermistors are measured over a range of temperatures within which their contribution is studied. The measured values are the response of the thermal resistance R to the changing ambient temperature T and the response of the thermistor resistor R to the change in voltage at the thermistor ends. From the tests in the laboratory of the respective devices, interesting conclusions were drawn which are summarized in the possibility of incorporating them in hybrid electronic devices.