Mikrosystémy v multimediální technice

Garant předmětu:

Přednášející:

Cvičící:

Předmět zajišťuje:

katedra mikroelektroniky

Anotace:

Předmět se zabývá řešením systémů pracujících v mezioborových oblastech, tj. většinou na energetickém rozhraní tepelné, optické, mechanické a elektrické domény. Jsou zde objasněny základní fyzikální principy činnosti některých snímačů, zejména optických a mechanických veličin, principy biometrického snímání údajů, činnosti dotykových displejů, apod. Prncipy jsou doplněny o základní metody předzpracování signálů. Pro řízení a regulaci jsou zde popsány základní principy činnosti mikroaktuátorů s využitím především v přístrojích a systémech multimediální techniky. Pozornost je zaměřena na MEMS součásti a systémy a jejich aplikovatelnost do moderní přístrojové techniky.

Výsledek studentské ankety předmětu je zde: http://www.fel.cvut.cz/anketa/aktualni/courses/A2M34MIM

Požadavky:

https://moodle.kme.fel.cvut.cz/moodle/login/index.php?lang=cs

Osnova přednášek:

1.Pojem mikrosystém, mikrosystémové struktury, energetické domény, scaling

2.Základní využívané fyzikální principy

3.Speciální snímače optických a mechanických veličin, využití integrace a polovodičových součástek, biometrické snímače

4.Taktilní senzory a principy činnosti dotykových displejů

5.Předzpracování signálů ve snímačích

6.Komunikace snímačů s řídicími jednotkami a řízení akčních členů

7.Aktuátory a mikroaktuátory a jejich fyzikální principy a vlastnosti

8.MEMS struktury

9.MEMS konstrukce mikrospektrometru, speciálních součástí (elektronické přepínače, filtry, optické přepínače, laditelné kapacity a další RF prvky), atd.

10.Elektrostatické a piezoelektrické mikroaktuátory

11.Mikroaktuátory s magnetickými a tepelnými principy

12.Optické a mechanické mikroaktuátory

13.Manipulátory a mikromotorky, využití pro řízení, mikroposuvy apod.

14.Aplikace mikrosystémových produktů při konstrukci přístrojů (fotoaparáty, kamery, studiová technika...)

Osnova cvičení:

1.Časový harmonogram, bezpečnost, systémové inženýrství, systémová integrace

2.Výpočty spolehlivostí systémů

3.Program CoventorWare pro navrhování mikrosystémových struktur

4.Biometrické senzory

5.Dotykové displeje

6.Elektrostatické mikroaktuátor a mikromotory

7.Elektrostatický manipulátor

8.Elektrostatický optický přepínač

9.Elektrostatický MEMS mikrofon a reproduktor

10.Piezoelektrický aktuátor a mikroposuv

11.Tepelný aktuátor

12.Magnetický aktuátor

13.Návrhy MEMS přepínačů

14.Zápočet

Cíle studia:

Studijní materiály:

1.Husák,M.: Mikrosenzory a mikroaktuátory. Academia 2008

2.Tuller,H.L, Microactuators, Kluwer 1998

Poznámka:

Rozsah výuky v kombinované formě studia: 14p+6l

Další informace:

https://moodle.fel.cvut.cz/enrol/index.php?id=1356

Pro tento předmět se rozvrh nepřipravuje

Předmět je součástí následujících studijních plánů: