Ekstrem sensor med uante muligheter

Plessey Semiconductor har i samarbeid med Universitetet i Sussex, England, fått fram en sensor som enklest kan sammenlignes med en magnetometer, som kan lese og måle magnetfelt. Denne, som de kaller Elektrisk Potensialsensor (EPS), måler elektriske felt. Med direkte kontakt på et objekt, eller fra avstand. Og svært små signaler.

På pressekonferansen i Munchen sa professor Robert Prance ved Universitetet i Sussex at det hele startet som et grunnforskningsprosjekt som endte opp med en stabil, ultrafølsom elektrisk feltsensor, som var ulikt alt annet.

Den store fordelen sett fra medisinsk side er at det forstyrrer ikke pasienten på samme måte som i dag. For eksempel ved EKG-målinger trenger man ikke mange sensorer, ikke gel for å etablere leder, bryr seg ikke om svette (som kan skape motstand), og det er heller ikke nødvendig med direkte hudkontakt.

Fram til nå har måling av elektrisk felt vært brukt med svært ufølsomme sensorer som gjør målinger i området flere hundre volt for å finne mulig elektrostatiske utladinger som kan ødelegge følsomt utstyr. Eller så har man brukt store laboratorie-elektrometre som trenger hyppige kalibreringer.

Ved universitetet løste de problemet med rekalibrering med en patentert kombinasjon av teknikker som hindrer elektrostatisk oppbygging, slik at de har en EPS-teknologi som er helt stabil og ikke trenger kalibrering. Denne teknologien er nå i siste fase for globale patenter.

– I 1950-årene var det forskning rundt lavspenningsfelt i forbindelse med utvikling av kopimaskiner. Men siden ble det gjort lite, inntil vi arbeidet med et grunnforskningsprosjekt som ble utført i -269°C. Det krevde at vi måtte utvikle en måleteknologi som var ekstremt stabil siden vi ikke fikk tilgang til instrumentet for stadige kalibreringer, sier professor Prance.

EPS-teknologien arbeider i normal romtemperatur og fungerer som en ultra høy inngangsimpedans-sensor som opptrer som en svært stabil, ekstremt følsom, kontaktløs digitalt voltmeter, som måler små endringer i elektriske felt, ned i milliVolt-området.

Han forklarer videre: – De fleste steder på kloden har et vertikalt elektrisk felt på ca 100 Volt pr meter. Menneskekroppen består for det meste av vann som reagerer på dette elektiske feltet. EPS-teknologien er så følsom at den oppdager disse forandringene fra avstand og til og med gjennom vegger. Ett eksempel på anvendelse kan være at ved en brann kan man sjekke om det er mennesker inne i et rom før man forsøker å åpne døren.

Plessey Semiconductor har inngått en avtale med universitetet om produksjon. De vil bruke sin egen kompetanse innen CMOS bildesensorer for å lage store brikker med matriser bestående av EPS-sensorer. De regner med å ha de første prototypene klare i tredje kvartal neste år. Det vil bli et medisinsk diagnoseprodukt.

Ta en titt på videoen under. Den forklarer en del av mulighetene.