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49 - ELETTRONICA OGGI 487 - GIUGNO-LUGLIO 2020 La figura 2 mostra un sensore di pressione con un amplificatore e circuiti di compensa- zione termica. Questi dispositivi incorporano sensori magnetici con alcuni circuiti analogici di calcolo nel chip del sensore. Il dispositivo mostrato in figura 3 include in un chip, un sensore magnetico tridimensionale e un cir- cuito bipolare di calcolo del valore assoluto: Va bs =sqr (Bx 2 + By 2 + Bz 2 ) . Questo sensore consente la misurazione omnidirezionale del campo magnetico. Il calcolo analogico è ese- guito dallo schema translineare. Nel chip di figura 4 è integrato un senso- re magnetico bidimensionale e circuiti di calcolo del valore assoluto Vabs=sqr (Bx 2 + By 2 ) e dell’angolo di inclinazione angle= tan -1 ( By /Bx). Questo tipo di sensori può essere utilizzato come bussola magnetica. Il dispositivo in figura 5, denominato ampli- ficatore magneto-operazionale (MOP), ha la funzionalità di un amplificatore operazionale in cui alcuni elementi di feedback definisco- no l’operazione matematica come amplifi- cazione, corrente di uscita, differenziazio- ne e integrazione di un campo magnetico nel dominio del tempo, oscillazione campo magnetico-controllata e commutazione con isteresi. Sensori inerziali I sensori inerziali, ovvero i sensori di acce- lerazione e i giroscopi, possono considerar- si naturalmente appartenenti alla famiglia dei dispositivi MEMS perché essenzialmente hanno parti meccaniche mobili. Per quanto riguarda i sensori di accelerazione, nelle prime fasi di verifica applicativa, si diceva che il dispositivo fosse adatto ai sistemi airbag di un’automobile (quindi per la rile- vazione di collisione) e lo sviluppo è stato portato avanti in modo positivo. Pertanto, i sensori di accelerazione sono stati ben studiati nella fase iniziale dello sviluppo dei MEMS. In particolare, sensori prodotti da Analog Devices rilasciati nel 1993 e le suc- cessive serie, erano dispositivi costituiti da un elemento sensibile e un’interfaccia ana- logica B-CMOS (a base bipolare) integrati in un chip monolitico. Per quanto riguarda il giroscopio, poiché il rilevamento della frequenza angolare (velo- cità angolare) è molto difficile a causa del piccolissimo segnale di uscita dal dispositi- vo, e richiede inoltre una vibrazione costan- te della massa (vibrazione di riferimento) per generare la forza di Coriolis, lo sviluppo dei sensori giroscopici è stato inizialmente difficoltoso. Nel 2002, Analog Devices ha commercializ- zato il primo sensore giroscopio monolitico Fig. 2 – Chip di un sensore di pressione Fig. 5 – Chip di un sensore MOP Fig. 3 – Chip di un sensore magnetico 3D Fig. 4 – Chip di un sensore magnetico 2D