Дослідження мікроелектромеханічних систем: Методичні вказівки до виконання лабораторних робіт

Abstract

Аналіз сучасного стану техніки нових поколінь показує, що одним з найбільш глобальних науково-технічних напрямів, які бурхливо розвиваються і визначають нову революцію у сфері систем, реалізованих на мікрорівні, є мікросистемна техніка (МСТ) і створювані на її базі мікроелектромеханічні системи (МЕМС). Сьогодні МЕМС-пристрої застосовуються майже повсюдно. Мікромашини, механізми та прилади МСТ за вартістю, надійністю, ресурсом, габаритними показниками, енергоспоживанням, широтою та ефективністю застосування істотно перевершують традиційні аналоги. Тому впровадження сучасних мікросистемних технологій в поточну програму бакалаврів в українських університетах узгоджується з програмою спільного європейського проекту Curricula Development for New Specialization: Master of Engineering in Microsystems Design, який підтримується Європейським Союзом. Дана навчально-методична розробка для лабораторного практикуму дає можливість студентам, що вивчають курс «Мікроелектромеханічі системи» паралельно з лекційними заняттями вивчити теоретичний матеріал і підготуватися до виконання лабораторних робіт з дослідження МЕМС. Лабораторні роботи виконуються на персональних комп’ютерах, до яких приєднується модуль Arduino з власним процесором і пам’яттю, який відіграє роль електронного конструктора зі зручною платформою для побудови систем автоматики. Модуль Arduino у свою чергу з’єднаний з досліджуваним зразком МЕМС-пристрою. Містять скорочені теоретичні питання, описи лабораторних установок, вказівки та завдання на випробування зразків мікроелектромеханічних системи. Досліджуються точності характеристики основних типів мікроелектромеханічних датчиків. В ході виконання лабораторних робіт, студенти набувають практичних навичок з програмування мікроконтролерів та з проведеня випробувань зразків мікромеханічних пристроїв, що дозволяє оцінити якість їх виготовлення та функціонування.