Mikrosystémy

Přednášející:

Cvičící:

Předmět zajišťuje:

katedra mikroelektroniky

Anotace:

Základní fyzikální principy činnosti mikrosystému.. Mikrosenzory a mikroaktuátory - fyzikální principy činnosti a parametry, struktury a materiály. senzorů. Inteligentní mikrosystémy, zpracování dat v mikrosystémech, navrhování mikrosystémů, simulace a modelování. Základní typy mikrosenzorů a mikroaktuátorů - elektrické, magnetické, tepelné, optické (MOEMS), mechanické (MEMS), chemické a biochemické principy a příslušné kombinace (MEMS, MOES, MEMOS). Technologie realizace mikrosystémů. Aplikace mikrosystémů v medicíně a průmyslu.

Požadavky:

http://www.micro.feld.cvut.cz/home/X34MSY

Osnova přednášek:

1. Mikrosystém. Základní fyzikální principy mikrosenzorů a mikroaktuátorů, parametry, struktury, materiály

2. Základní principy činnosti mikrosystémů

3. Mikrosenzory pro měření teplotních veličin. Integrované CMOS a bipolární mikrostruktury

4. Mikrosenzory pro měření mechanických veličin. Tlak, posuv, průtok, akcelerometry, apod.

5. Mikrosenzory pro měření záření, chemických a biochemických veličin.

6. Mikrosenzory pro měření magnetických veličin. Magnetorezistor, Hallův a feromagnetický senzor

7. Elektrické mikroaktuátory. Elektrostatické, rezonanční, piezoelektrické

8. Tepelné a mechanické mikroaktuátory. MEMS, plynů a pevných látek, ultrazvukové

9. Chemické a biochemické, optické mikroaktuátory (MOEMS), magnetické mikroaktuátory

10. Zpracování senzorových a aktuátorových signálů

11. Inteligentní mikrosenzory a mikroaktuátory. Vnitřní subsystémy, realizace inteligence

12. Navrhování a simulace mikrosystémů. Metodika návrhu, návrhové hardware a software

13. Technologie realizace mikrosystémů

14. Aplikace mikrosystémů v medicíně a průmyslu Mikromotory, mikronástroje, mikrorelé. mikrospínače

Osnova cvičení:

1. Elektrické vlastnosti mikrosenzorů

2. Elektrické vlastnosti mikroaktuátorů

3. Zpracování signálu v mikrosenzorech

4. Teplotní mikrosenzory

5. Tlakové mikrosenzory

6. Kapacitní mikrosenzory

7. Modelování a simulace teplotních a elektrických vlastností

8. Modelování a simulace teplotních vlastností MEMS struktur

9. Modelování a simulace mechanických vlastností MEMS struktur

10. Návrh teplotního mikrosenzoru

11. Návrh elektrostatického mikroaktuátoru

12. Matice elektostatických zrcátek

13. Magnetické mikrosenzory

14. Piezoelektrické mikroaktuátory

Cíle studia:

Studijní materiály:

1. Husák, M.: Mikrosystémy. Academia 2002.

2. Ďaďo, S., Kreidl, M.: Senzory a měřicí obvody. Monografie ČVUT, Praha 1996

3. J. Fraden: Handbook of modern sensors,2nd ed. , Springer Verlag, 1997

Poznámka:

Další informace:

Pro tento předmět se rozvrh nepřipravuje

Předmět je součástí následujících studijních plánů:

• Elektronika - aplikovaná elektronika- strukturované studium (povinný předmět)