فیلم آموزشی دز زمینه ممز (MEMS and Microsystems )
فیلم آموزشی دز زمینه ممز (MEMS and Microsystems )
http://www.eecs.umich.edu/eecs/graduate/ee/200_mems.jpg
نام دوره : فیلم آموزشی دز زمینه ممز (MEMS and Microsystems )
نام استاد : Prof. Santiram Kal
دانشگاه ارایه دهنده دوره آموزشی :
Department of Mechanical Engineering Indian Institute of Technology, Kanpur
زبان تدریس : انگلیسی (بدون متن سخرانی استاد)
توضیحات تكمیلی :
این دوره آموزشی ....
32 جلسه 60 دقیقه با كیفیت خوب
ریتم و بیان بسیار شیوا با لغات ساده انگلیسی
این دوره برای چه كسانی مفید می باشد ؟
حوزه های عملكردMEMS شامل موارد زیر است :
1- مکانیکی: نیرو،فشار،سرعت،شتاب و موقعیت
2- حرارتی: دما،گرما
3- شیمیایی: غلظت،ترکیب شیمیایی و سرعت واکنش
4- نورانی: شدت موج الکترومغناطیس،طول موج،فاز،بازتاب قطبی، شکست نور،فرستنده
5- مغناطیس: شدت میدان،چگالی شار،گشتاورمغناطیسی،قابلیت گذردهی(پرمابلیته)
6- الکتریکی: ولتاژ،جریان،بار،مقاومت،خا زن،
کاربردهای MEMS
Biotechnology ( اعمال و قواعد زیست شناسی در انسان و ماشین آلات ) :
فناوری MEMS كشفیات جدید در علوم و مهند سی مانند : (( میكرو سیستمهای واكنش زنجیره ای پلیمری (PCR) برای تقویت و شناسایی DNA و میكروسكوپهای سوراخ كن برای ساخت میكرو ماشین ها (STMs) ، ساخت چیپها با الهام از قواعد زیست شناسی برای كشف عوامل زیستی و شیمیایی خطرناك و میكرو سیستم هایی برای انتخاب و نمایش دارو با توان عملیاتی بسیار بالا )) را ممكن می سازد.
صنایع هوا فضا و ارتباطات
MEMS ها در سالهای اخیر در زمینه های ارتباطات، هوا فضا و مینیاتور کردن کاربردهای زیادی پیدا کرده اند:
صنایع هوا فضا: در نشانگرهای کابین خلبان، ابزار Ejection، اندازه گیرهای تونل هوا و میکرو ماهواره ها کاربرد دارند.
صنایع ارتباطات:
از دو نوع MEMS در این صنایع به طور متداول استفاده می شود: MOEMS وRFMEMS
مدارهای فركانس بالا به طور قابل ملاحظه ای از زمان ظهور فناوری مفید بوده و هستند . اجزاء الكتریكی مانند القاگرها و خازنهای متغیر می توانند به طور معنی داری توسعه پیدا كنند . اگر برای استفاده در تكنولوژی MEMS ساخته شوند با مجتمع سازی تعدادی از این اجزاء كارایی مدارهای ارتباطی توسعه می یابد ، فضای كل مدار، هزینه و مصرف برق كاهش می یابد . در ادامه ، سوئیچ های مكانیكی همچنانكه با تحقیقات توسعه پیدا می كند ، می توانند به یك جزء كلیدی با توان بالقوه بالا در مدارهای میكروویو مختلف تبدیل شوند. نمونه های ساخته شده از سوئیچ های مكانیكی حاكی از دارا بودن فاكتورهای كیفیت بالاتری از انواع قبلی موجود هستند.
MOEMS ها به دلیل وجود فوتون بدون جرم نیاز به نیروی کمی دارند، مکان کوچکی را اشغال می کنند، دقت بالایی دارند و با سرعت نور کار می کنند. تکنولوژی ساخت آنها مانند نیمه هادیها می باشد که این امر سبب تولید ارزان قیمت و افزایش کارایی آنها شده است. ساختار جزء آنها میکرو آینه است که باعث افزایش سرعت کار در تکنولوژی جریان اطلاعات شده است. کاربرد MOEMS در *****ها، مدولاتورها، آنتن ها و فرستنده ها می باشد.
RFMEMS ها امروزه کاربردهای بسیار وسیعی در صنعت ساخت موبایل پیدا کرده اند به طوری که با پیشرفت آنها موبایلها ارزانترشده و اندازه کوچکتری پیدا کرده اند .
صنعت خودرو سازی
فشارسنج
برای اندازه گیری فشار روغن موتور،فشار خلا،فشار تزریق سوخت،فشار خط ترمز ABS ،فشار هوای ذخیره شده برای کیسه هوایی.
شتاب سنج
شتاب سنج های ساخته شده با فناوری MEMS ، به سرعت با شتاب سنج های رایج جهان جایگزین شد، كه شتاب سنج های قدیمی در آرایش سیستم های كیسه هوا در موقعیت های نا گهانی در اتومبیل ها به كار می رفتند. در روش سنتی و مرسوم كه چند ین شتاب سنج بزرگ ساخته شده از مؤلفه های گسسته در جلوی اتومبیل با سیستم الكترونیك جداگانه نزدیك كیسه هوا نصب می شد كه این روش برای هر اتومبیل با لغ بر 50 دلار هزینه داشت.
فناوری مجتمع سازی MEMS ساخت شتاب سنج ها و مدارهای الكترو نیكی را روی یك تراشه سیلیكونی با هزینه ای بین 5 تا 10 دلار، ممكن ساخت . این شتاب سنج های MEMS كوچكتر ، وظیفه مندتر، سبكتر وقابل اطمینان تر بوده و با كسری از هزینه عناصر شتاب سنج های مقیاس بزرگ، ساخته شده اند
حسگرهای شتاب
تحت تاثیر شتاب ، اینرسی جسم باعث می شود که نیرویی بر آن وارد شود و کمی جابه جا شده و باعث تغییر مقاومت وولتاژپیزو شود و با اندازه گیری آن میزان شتاب را می توان به دست آورد.
شتاب سنج ها :
1-حساسیت کمی دارند و شتاب زیاد را اندازه گیری می کنند.
کاربرد انها در:
سیستم ترمز ضد قفلAntilock Brake system
سیستم تعلیقAutomatic Balance Control
سیستم کیسه هوایی خودروها استفاده می شود.
Airbag Accelerometers XL76
2-حساسیت بالایی دارند.
رباتها،سیستمهای هدایت اتومبیل ناوبری هواپیما و فضاپیما و زیردریایی استفاده می شود.
دماسنج های MEMS
کاربرد در:
خواندن دمای روغن موتور،ضد یخ،و دمای هوا استفاده می شود.
ژیروسکوپهایMEMS
وسایلی برای تشخیص حرکت هستند.
شتاب سنج ها، سیگنالی متناسب با حرکت خطی خود تولید می کنند.
ژیروسكوپها، سیگنالی متناسب با حرکت دورانی در اتومبیل برای سیستم کنترل نیروی گریز از مرکز یا کشش جاده تولید می کنند.
عملکرد ژیروسکوپها در صنعت خودرو:
1-فراهم کردن سیگنالی متناسب با میزان چرخش اتومبیل وقتیکه بر روی پیچ حرکت می کند.
2- مقایسه زاویه شیب پیچ و میزان چرخش واقعی اتومبیل که از ژیروسکوپ به دست می اید .
3- تشخیص سیستم کنترل که آیا اتومبیل دچار کمبود نیروی کشش جاده شده است یا نه ؟
4-اگر شرایط غیر ایمن تشخیص داده شود،سیستم کنترل سیگنالی را به سیستم ترمز ضد قفل می فرستد تا از واژگون شدن ان جلوگیری کند.
سایر کاربردهای در حال توسعه ژیروسکوپ ها
برای تشخیص شرایط :
1-واژگونی اتومبیل
2-کنترل دینامیک اتومبیل
3-سیستم ناوبری اتومبیل
کاربرد MEMS در هد پرینترهای جوهر افشان
با ورود MEMSها به این عرصه, تکنولوژی سنسورهای فشار اتوماتیکی به کنار رفته است در این نوع پرینترها از یک سری از افشانکها استفاده شده که جوهر را به طور مستقیم در سطح کاغذ می افشاند. دو نوع تکنولوژی در این رابطه وجود دارد:
1-THERMAL
2- PIEZO
1- Thermal: این تکنولوژی در سال 1979 توسط شرکت Hewlett-Packard ابداع شده است که از بخار جوهر استفاده می کند. در این نوع, مقاومتهای کوچکی بکار رفته که به هنگام On بودن در كسری از ثانیه گرم می شوند و از این گرما در تبخیر جوهر استفاده می کنند.
2- Piezo: این تکنولوژی توسط شرکت Epson ابداع شده است که از طریق فشار مکانیکی ناشی از عبور جریان الکتریسیته بر هد پرینتر جوهر را می افشاند.
سرفصل های دوره آموزشی
- 1) مقدمه ای بر میکرو سیستم ها MEMS
- 2) مقدمه ای بر میکرو سنسورها
- 3) پیشرفت های MEMS و میکرو سنسور ها
- 4) کاربردهای MEMS
- 5) مواد MEMS
- 6) خواص مواد MEMS
- 7) خواص مواد MEMS (ادامه جلسه قبل )
- 8) تکنولوژی میکروالکترونیک با کمک MEMS
- 9) تکنولوژی میکروالکترونیک با کمک MEMS
- 10) تکنولوژی میکروماشین ها با کمک MEMS
- 11) پروسه های میکرو ماشین ها
- 12) Etch Stop Techniques and Micro structure
- 13) Surface and Quartz Micro machining
- 14) Fabrication of Micro machined Micro structure
- 15) میکرو استریو لیتوگرافی
- 16) میکرو سنسورهای حرارتی به کمک MEMS
- 17) میکرو ماشین ها و میکرو سنسورها در مکانیک
- 18) سنسورهای فشار و جریان MEMS
- 19) میکروماشینهای سنسور جریان
- 20) سنسور های لختی به کمک MEMS
- 21) میکرو ماشین ها و میکرو شتاب سنج ها با کمک MEMS
- 22) شتاب سنج های MEMS برای استفاده در وسایل الکتریکی در هوانوردی و نجوم
- 23) تجزیه و تحلیل رانش دما و میرایی
- 24) شتاب سنج با تکنولوژی
- 25) شتاب سنج های خازنی با استفاده از MEMS
- 26) پروسه های شتاب سنج های خازنی با استفاده از MEMS
- 27) MEMS Gyro Sensor
- 28) لوله کربن های نانو و وکاربرد MEMS در پلیمر
- 29) بسته بندی با کمک MEMS
- 30) الکترونیک رابطی برای MEMS
- 31) استفاده از MEMS در برنامه های پزشکی (Bio-MEMS) و پیشرفت های MEMS و بررسی بازار
