تحقیق کاربرد MEMS در سیستم های ناوبری

توضیحات

عنوان: کاربرد MEMS در سیستم های ناوبری

• چکیده
• مقدمه
• کاربردهای سیستم های مبتنی بر MEMS در ناوبری
• فرآیندهای تجربی
• بحث و نتیجه گیری
• منابع
•  

چکیده

فناوری سیستم های میکرو الکترو مکانیکی (MEMS) به علت کاربردهای فراوان شان از جمله کنترل میکرو سنسورها، ناوبری و کنترل موشک ها، وسایل نقلیه خودمختار و سیستم های ناوبری اینرسی مبتنی بر MEMS موجب پیشرفت در علوم مختلف مهندسی شده است. یکی از مهمترین دلایل این پیشرفت، توانایی انجام کار و جبران خطاهای سیستماتیکی نمایش داده شده توسط این حسگرها است. با این حال، مسائل توسعه بسیاری وجود دارد که باید متعادل شود تا یک فن آوری سنسور از نظر تجاری برای بسیاری از برنامه ها مفید باشد. سیستم های ناوبری اینرسی از مهمترین و کاربردی ترین سیستم ها در تعیین سرعت، موقعیت و نگرش وسایل نقلیه و تجهیزات مختلف هستند. در این سیستم ها به ترتیب از سه شتاب سنج و سه ژیروسکوپ برای اندازه گیری شتاب های خطی و سرعت زاویه ای وسایل نقلیه استفاده می شود. با استفاده از خروجی این سنسورها و الگوریتم های خاص اینرسی در ابعاد مختلف می توان پارامترهای وسیله نقلیه مانند موقعیت، سرعت و نگرش را محاسبه کرد. از سیستم ناوبری اینرسی و سیستم موقعیت جهانی، به منظور تعیین موقعیت و همچنین کاربردهای مختلف ناوبری استفاده می شود. این مقاله با هدف بررسی کاربرد MEMS در سیستم های ناوبری بر اساس یک مطالعه میدانی انجام شد.

کلمات کلیدی: سیستم میکرو الکترو مکانیکی، ناوبری، اینرسی، موقعیت جهانی، وسایل نقیله خودمختار  انجام تحقیق

مقدمه

تولید تجاری دستگاه های مبتنی بر سیستم های میکرو الکترو مکانیکی (MEMS) برای اولین بار در اواسط دهه 1990 به دست آمد. MEMS فناوری سیستم های بسیار کوچک در ابعاد میکرومتر است. این واژه با استفاده از اصل نیروی کوریولیس برای تشخیص حرکت زاویه ای و جابجایی متداول یک جرم و اندازه گیری شتاب اشاره دارد. چنین دستگاههایی تمایل دارند از بلورهای سیلیکون یا کوارتز ساخته شوند و با استفاده از تکنیکهای پردازش نیمه هادی کاملاً ثابت ساخته می شوند.دستگاه های سیستم های MEMS با استفاده از تکنیک های میکرو ساخت مشابهی که برای ایجاد مدارهای مجتمع استفاده می شود، تولید می شوند. بیشتر سیستم های مکانیکی میکروسکوپی مانند MEMS از پلی سیلیکون برای ساخت سازه های مکانیکی استفاده می کنند. MEMS از ریزساختارهای مکانیکی، میکرو سنسورها، میکرو محرک ها و میکروالکترونیک تشکیل شده است که همگی در یک تراشه سیلیکون ادغام شده اند (Gupta et al., 2013). مشهورترین ماده ای که برای MEMS استفاده می شود، سیلیکون به دلیل ویژگی های نیمه هادی، فیزیکی و تجاری است. بطور کلی، سیستم های میکرو الکترو مکانیکی از عناصر مکانیکی، حسگرها، محرک ها و دستگاه های الکتریکی و الکترونیکی روی یک بستر سیلیکونی مشترک تشکیل شده است. پردازشگرهای سیلیکونی امکان طراحی یک فرآیند قوی را فراهم می کنند (Titterton  and Weston, 2004). تولید دستگاه MEMS از دو فاز تشکیل شده است. فاز یک شامل ساخت ساختارها و عناصر روی ویفر سیلیکون است و فاز دو شامل بسته بندی و مونتاژ تراشه های سیلیکون منفرد است. محصولات تراشه مونتاژ شده برای درج در سیستم های الکترونیکی بر روی برد های PC نصب می شوند (Gupta et al., 2013). فناوری مبتنی بر MEMS با کنترل ریز سنسورها و ریز محرک ها، موجب پیشرفت در تولیدات هوشمند می‌شود.

توجه:

برای دانلود فایل کامل ورد لطفا اقدام به خرید نمایید.

لینک دانلود فایل بلافاصله پس از خرید بصورت اتوماتیک برای شما ایمیل می گردد.