Etude des caractéristiques de l'accéléromètre. Portail d'actualités et d'analyse "Electronics Time". Objectifs du travail de thèse

Si ces dernières années, l'actualité technologique nationale la plus intéressante concernait principalement logiciel, puis en 2019, beaucoup de choses intéressantes se sont produites dans le domaine du matériel. De plus, l’État s’est engagé de manière décisive dans la substitution des importations, et pas seulement des logiciels.

Les agences gouvernementales ont en fait ruiné les plateformes T en 2019 : l'entreprise est à l'agonie, « 80 % des employés ont démissionné », le site Web a été fermé

Au flot inépuisable des problèmes de la société T-Platforms, dont le fondateur et PDG est en détention, s'ajoute une réduction massive des effectifs. L'organisation n'a pas assez d'argent non seulement pour les salaires, mais aussi, peut-être même pour soutenir le site Web de l'entreprise, écrit CNews.

Rostec veut créer des puces russes pour Bluetooth, Wi-Fi, NFC et Internet des objets

Rostec propose de développer des puces en Russie pour technologies sans fil Bluetooth, Wi-Fi, ZigBee, NFC, LPWAN, NB-IoT et Thread. Il devrait également y avoir des systèmes propriétaires sur puce pour l’Internet des objets et les stations de base LPWAN. Les investissements totaux dans le développement de l'Internet des objets en Russie jusqu'en 2030 s'élèveront à plus de 200 milliards de roubles.

Kaspersky travaille sur la première puce en Russie pour accélérer l'intelligence artificielle

Kaspersky Lab a signé un accord de coopération stratégique avec le développeur du premier processeur neuromorphique russe pour l'accélération matérielle des systèmes dotés d'intelligence artificielle. La puce permettra le traitement local de grands volumes de données et permettra aux réseaux neuronaux d'être davantage entraînés pendant leur fonctionnement.

La Russie a besoin de Mir, de préférence en totalité : en Russie, ils devront préinstaller Mir Pay sur les smartphones au lieu d'Apple Pay et Google Pay

Izvestia rapporte que le Service fédéral antimonopole (FAS) envisage la possibilité de faire du service Mir Pay une application obligatoire pour la pré-installation sur les appareils électroniques vendus en Russie. A en juger par les tendances de l'année dernière, une telle initiative devrait être approuvée par les autorités du pays.

Le non-lancement de près de la moitié des satellites de Roscosmos s'explique par les sanctions contre les microcircuits résistants aux radiations et l'indisponibilité de OneWeb.

Roscosmos n'a pas réalisé 45 lancements, principalement en raison de l'indisponibilité des engins spatiaux de OneWeb et du ministère de la Défense, a déclaré le PDG. société russe Dmitri Rogozine, commentant la déclaration du vice-Premier ministre Iouri Borissov selon laquelle les programmes de lancement spatial russes ont été achevés cette année à « un peu plus de 50 pour cent ». TASS le rapporte.

Une caractéristique des accéléromètres micromécaniques est la fabrication prédominante des éléments sensibles de ces dispositifs à partir de matériaux basés sur la technologie du silicium, ce qui détermine : les petites dimensions et le poids de l'accéléromètre, la possibilité d'utiliser une technologie de fabrication en groupe et, par conséquent, le faible coût de fabrication en production de masse, haute fiabilité de fonctionnement.

L'une des principales raisons de l'erreur de mesure d'un accéléromètre micromécanique est un changement de température ambiante. Décalage du zéro supplémentaire dû aux variations de température ambiante :

Où k T - dérive thermique des décalages zéro de l'accéléromètre ; ?T est le changement de température pendant l'essai, T est le taux de changement de température ; t - temps de test.

On sait que la précision des mesures est limitée non seulement par l’erreur systématique, mais aussi par la composition spectrale du bruit de mesure. Par exemple, les mesures des capteurs MEMS contiennent du bruit de scintillement qui colore le bruit de mesure.

Le bruit de scintillement (excès de bruit) est une fluctuation anormale caractérisée par une dépendance inversement proportionnelle de la densité spectrale de puissance à la fréquence, contrairement au bruit blanc, dont la densité spectrale est constante. Le bruit de scintillement a été détecté comme de lents changements chaotiques dans l'émission thermique des cathodes les tubes à vide, appelé « effet de scintillement ». Par la suite, des fluctuations ayant les mêmes propriétés ont été découvertes dans de nombreux domaines physico-chimiques, biologiques et même systèmes sociaux. Actuellement, le terme « bruit de scintillement », ainsi que le terme moins pratique mais plus adéquat « bruit 1/f », ainsi que le terme « macrofluctuations », sont utilisés pour désigner des fluctuations anormales dans des systèmes complexes. Un type de bruit de scintillement est un bruit pulsé (explosif) observé dans les semi-conducteurs ; des changements progressifs du niveau du signal avec des intervalles de temps répartis de manière aléatoire entre les changements de niveau. Sa densité spectrale de puissance augmente avec la fréquence décroissante, limite la possibilité d'augmenter la précision par moyenne et ne permet pas de réduire à zéro la composante aléatoire de l'erreur. De plus, dans les capteurs numériques, il y a toujours des interférences avec la fréquence du générateur d'horloge, ce qui donne également de la couleur au bruit blanc.

Les accéléromètres, comme les gyroscopes, souffrent de dérives de décalage et de décalage, d'erreurs de désalignement, de dérives de température et d'accélération, de non-linéarité (appelée erreur VRE) et de dérive de sensibilité. Les caractéristiques les plus importantes des accéléromètres pour leur analyse comparative sont le biais et ses dérives, l'instabilité du biais et le bruit. La dérive de sensibilité, le VRE et d'autres paramètres peuvent également être pris en compte.

Tout déplacement de l'accéléromètre en l'absence d'accélération lors de la double intégration provoque une erreur de vitesse proportionnelle au temps d'intégration et une erreur de position calculée qui augmente quadratiquement avec le temps. Un décalage du zéro incontrôlé provoque un déplacement du vecteur accélération par rapport à sa véritable direction, et cela s'applique non seulement aux capteurs d'accélération linéaire, mais également à l'accélération gravitationnelle, qui doit être soustraite de la sortie totale de l'accéléromètre. Dans les systèmes de navigation inertielle, la dérive du biais de l'accéléromètre contribue de manière significative à l'erreur dans les calculs de vitesse et de position. Lors de la mesure de l'orientation, les plus importantes sont les erreurs angulaires dans le calcul des inclinaisons dans les directions longitudinale et transversale.

L'instabilité du déplacement du capteur représente les variations aléatoires du déplacement calculées sur un intervalle de temps spécifique sous forme de valeurs moyennes. Ce paramètre est calculé selon la méthode Allan pour un capteur stationnaire. À mesure que le temps de calcul de la moyenne augmente, le bruit de sortie diminue et la pente atteint un point minimum puis augmente à nouveau. Le point minimum sur la courbe d'Allan représente l'instabilité de déplacement, donnée dans les spécifications de l'accéléromètre en mg ou μg. Plus la valeur de ce paramètre est faible, plus l'erreur de calcul de la vitesse, de la position et de l'orientation est faible. L'instabilité du biais de l'accéléromètre dans la plupart des spécifications est définie par les fabricants comme la meilleure performance obtenue dans des conditions de laboratoire (à 20 °C et sans influences mécaniques). La stabilité du déplacement en conditions réelles représente la dérive maximale de l'erreur de déplacement résiduelle après compensation de l'influence de facteurs externes - température, choc, vibration, vieillissement.

Comme mentionné ci-dessus, les MEMS sont divisés en deux types : les capteurs et les actionneurs. L'un des types de capteurs les plus utilisés sont les capteurs de mouvement, eux-mêmes divisés en accéléromètres (capteurs d'accélération) et gyroscopes (capteurs de rotation). L'utilisation de ces appareils est aujourd'hui très large : les téléphones, les communicateurs, les consoles de jeux, les appareils photo et les ordinateurs portables sont de plus en plus équipés de capteurs similaires. DANS téléphones portables et les consoles vidéo, la sensibilité aux mouvements de l'utilisateur est principalement utilisée à des fins de divertissement. Mais dans les ordinateurs portables, les accéléromètres remplissent une fonction très utile : ils détectent le moment où Disque dur peuvent être endommagés en raison d'un impact et garer les têtes de disque. Dans l'équipement photographique, l'utilisation de capteurs de mouvement n'est pas moins importante - c'est sur leur base que fonctionnent des systèmes honnêtes de stabilisation d'image.

Les constructeurs automobiles (qui ont été les premiers à essayer ce type de dispositif parmi les industries de masse) utilisent activement des capteurs de mouvement depuis plusieurs décennies, par exemple dans les airbags et les systèmes de freinage antiblocage. Les puces correspondantes ont donc été développées il y a longtemps, sont produites par un certain nombre d'entreprises grandes et relativement petites et sont produites en quantités telles que les prix ont depuis longtemps été réduits au minimum de manière fiable. Un accéléromètre MEMS typique coûte aujourd’hui quelques dollars pièce.

En présence d'accélération, le poids se déplace par rapport à la partie fixe de l'accéléromètre. La plaque du condensateur fixée au poids se déplace par rapport à la plaque de la partie fixe. La capacité change, tandis que la charge reste la même, la tension change - ce changement peut être mesuré et le déplacement du poids peut être calculé. D'où, connaissant ses paramètres de masse et de suspension, il est facile de trouver l'accélération souhaitée. Dans la pratique, les accéléromètres MEMS sont conçus de telle manière qu'il n'est pas si simple de séparer les composants - poids, suspension, boîtier et plaques de condensateur - les uns des autres. En fait, la beauté des MEMS réside dans le fait que dans la plupart des cas, dans une seule partie, il est possible (ou plutôt simplement nécessaire) de combiner plusieurs objets à la fois.

En termes d'architecture, un dispositif MEMS se compose de plusieurs composants mécaniques en interaction et d'un microprocesseur qui traite les données reçues de ces composants.

En ce qui concerne les technologies de fabrication MEMS, plusieurs approches principales sont utilisées. Il s'agit du micro-usinage volumétrique, du micro-usinage de surface, de la technologie LIGA (Litographie, Galvanoformung et Abformung) et de la gravure ionique réactive profonde. Le traitement en masse est considéré comme la méthode la plus rentable pour produire des MEMS. Son essence réside dans le fait que les zones de matériau inutiles sont éliminées d'une plaquette de silicium par gravure chimique, de sorte que seuls les mécanismes nécessaires restent sur la plaquette. La gravure ionique réactive en profondeur reproduit presque entièrement le processus de micro-usinage en masse, sauf que la gravure au plasma est utilisée à la place de la gravure chimique pour créer des mécanismes. L’exact opposé de ces deux processus est le processus de micro-usinage de surface, dans lequel les mécanismes nécessaires sont « développés » sur une plaquette de silicium en déposant successivement des couches minces. Enfin, la technologie LIGA utilise des techniques de lithographie aux rayons X pour créer des mécanismes nettement plus hauts que larges.

Détails Publié le 27/12/2019

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Tester l'accès à EBS Ibooks.ru

Détails Publié le 12/03/2019

Chers lecteurs! Jusqu'au 31 décembre 2019, notre université dispose d'un accès test à EBS Ibooks.ru, où vous pouvez vous familiariser avec n'importe quel livre en mode lecture de texte intégral. L'accès est possible depuis tous les ordinateurs du réseau universitaire. L'inscription est requise pour obtenir un accès à distance.

"Genrikh Osipovich Graftio - à l'occasion du 150e anniversaire de sa naissance"

Détails Publié le 12/02/2019

Chers lecteurs! Dans la section « Expositions virtuelles », il y a une nouvelle exposition virtuelle « Henrikh Osipovich Graftio ». 2019 marque le 150e anniversaire de la naissance de Genrikh Osipovich, l'un des fondateurs de l'industrie hydroélectrique dans notre pays. Scientifique encyclopédiste, ingénieur talentueux et organisateur hors pair, Genrikh Osipovich a apporté une énorme contribution au développement de l'énergie domestique.

L'exposition a été préparée par les employés du service de littérature scientifique de la bibliothèque. L'exposition présente les œuvres de Genrikh Osipovich du fonds historique du LETI et des publications sur lui.

Vous pouvez voir l'exposition

Tester l'accès au système de bibliothèque électronique IPRbooks

Détails Publié le 11/11/2019

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