Popis předmětu - A2M34MST

Přehled studia | Přehled oborů | Všechny skupiny předmětů | Všechny předměty | Seznam rolí | Vysvětlivky               Návod
A2M34MST Mikrosystémy Rozsah výuky:2P+2L
Garanti:Husák M. Role:PO,V Jazyk výuky:CS
Vyučující:Bouřa A., Husák M. Zakončení:Z,ZK
Zodpovědná katedra:13134 Kreditů:5 Semestr:L

Anotace:

Předmět se zabývá systémovou integrací uplatňovanou při návrhu digitálních a analogových systémů s uplatňováním systémového inženýrství, řeší propojení různých typů moderních elektronických systémů na čipu a externích. Ukazuje na nové možnosti realizace a aplikace integrovaných mikrosoučástí pracujících s různými fyzikálními a biochemickými principy a veličinami využívajícími především MEMS technologii, zvyšování spolehlivost se všemi jejími atributy. Předmět představuje moderní akční prvky mikroaktuátory, jejichž činnost je založena na základních fyzikálních a biochemických principech, včetně základních aplikací v mikromanipulaci, mikrorobotech, mikropohonech, mikrochirurgii, multimédiích, medicíně, průmyslu, řízení, automobilismu, apod. V předmětu jsou uvedeny principy dotykových displejů, mikrogenerátorů energie. Jsou zde zmíněny základní prvky využití nanotechnologií a nanoelektronických struktur, základní mikrosystémové technologie. Jsou zde zmíněny základní prvky využití nanotechnologií a nanoelektronických struktur.

Výsledek studentské ankety předmětu je zde: AD2M34MST

Výsledek studentské ankety předmětu je zde: A2M34MST

Cíle studia:

Získání nových poznatků o současné a budoucím vývoji systémů na čipu, integraci na čipu elektrických a neelektrických akčních systémů, využití základních fyzikálních jevů pro aplikace v elektronice, optice, komunikacích, medicíně, ale i v letectví a kosmickém prostoru, v oblasti realizace miniaturních generátorů z oblasti obnovitelných zdrojů mimo fotovoltaiky.

Osnovy přednášek:

1. Mikrosystém a mikrosystémové struktury, energetické domény, význam, interdisciplinarita, aplikace, systémová integrace digitálních a analogových systémů, multičipového uspořádání
2. Fyzikální jevy, metody návrhu, propojení systémů na čipu a externích, řízení procesu návrhu, komunikace a vyhodnocování, spolehlivost systémů a její zvyšování zejména integrací
3. Parametry mikroaktuátorů, scaling
4. Taktilní senzory a dotykové displeje, biometrické součásti, od grafitu ke grafenu
5. Základní mechanismy a struktury využívané v mikroaktuátorech
6. Elektrostatické lineární a rotační komponenty akčních členů - základní fyzikální principy činnosti a aplikace
7. Elektrostatické mikromanipulátory a mikromotory
8. Piezoelektrické mikroakční mechanismy, mikromotory a mikromanipulátory
9. Tepelný a magnetický princip - mikroakční mechanismy
10. Mechanické systémy pro mikroakční mechanismy
11. Chemické a biochemické principy - mikroakční mechanismy, inteligentní mikrosystémové struktury pro chemickou a biochemickou analýzu, Lab-on-Chip
12. RF MEMS a MOEMS struktury, konstrukce MEMS komponent a RF prvků (elektronické přepínače, filtry, optické přepínače, optická zrcátka, laditelné kapacity a další)
13. Mikrogenerátory elektrické energie typu Energy harvesting
14. Nanosystémy

Osnovy cvičení:

1. Úvodní cvičení - bezpečnost, semestrální projekty, pokyny
2. Výběr semestrálního projektu / Přihlášení na exkurzi
3. Úvod do programu Coventor a Ansys
4. Simulace v Ansys
5. Simulace v Ansys
6. Simulace v Ansys / Příprava na exkurzi - Masarykova universita v Brně
7. Exkurze MU Brno, výroba v čistých prostorách
8. Simulace v Ansys
9. Laboratorní cvičení - výroba tenzometru na materiálové tiskárně
10. Měření parametrů vyrobených struktur
11. Měření úloh
12. Prezentace semestrálních projektů
13. Prezentace semestrálních projektů
14. Náhradní měření, zápočet

Literatura:

[1] Husák,M.: Mikrosenzory a mikroaktuátory. Academia 2008
[2] Fraden,J.: Handbook of modern sensors. American institut of physics, Woodbury 1997
[3] Tuller,H.L, Microactuators, Kluwer 1998

Požadavky:

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

Poznámka:

Rozsah výuky : 14p+14l

Webová stránka:

https://moodle.fel.cvut.cz/enrol/index.php?id=2108

Klíčová slova:

Mikrosystém, mikrosystémové struktury, energetické domény, interdisciplinarita, systémová integrace, multičipové uspořádání, fyzikální jevy, metody návrhu, spolehlivost systémů, parametry mikroaktuátorů, scaling, dotykový displej, biometrické součásti, grafen, akční mechanismy, mikroaktuátor, elektrostatický, mikromanipulátory, mikromotory, piezoelektrický, tepelný, magnetický, chemický, biochemický, Lab-on-Chip, MEMS, RF MEMS, Energy harvesting, nanosystém.

Předmět je zahrnut do těchto studijních plánů:

Plán Obor Role Dop. semestr
MPIB Před zařazením do oboru V
MPKME3 Elektronika PO 2
MPEEM1 Technologické systémy V 2
MPEEM5 Ekonomika a řízení elektrotechniky V 2
MPEEM4 Ekonomika a řízení energetiky V 2
MPEEM3 Elektroenergetika V 2
MPEEM2 Elektrické stroje, přístroje a pohony V 2
MPKME5 Komunikační systémy PO 2
MPKYR4 Letecké a kosmické systémy V 2
MPKYR1 Robotika V 2
MPKYR3 Systémy a řízení V 2
MPKYR2 Senzory a přístrojová technika V 2


Stránka vytvořena 14.11.2019 17:50:48, semestry: Z,L/2020-1, L/2018-9, Z,L/2019-20, připomínky k informační náplni zasílejte správci studijních plánů Návrh a realizace: I. Halaška (K336), J. Novák (K336)
Za obsah odpovídá: doc. Ing. Ivan Jelínek, CSc.