Приглашенный автор: Жером Жюйар, доктор наук, профессор, CentraleSupélec (Университет Париж-Саклей).

Каждый год я обучаю различным аспектам проектирования МЭМС-устройств около сотни студентов. Студенты варьируются от первого до последнего курса в CentraleSupélec и программе M2 Nanoscience в Университете Париж-Сакле, где я работаю профессором.

За более чем год, с тех пор как я создал несколько новых курсов в CentraleSupélec (и благодаря поддержке Coventor), я полностью пересмотрел то, как я преподаю проектирование МЭМС датчиков и актюаторов. Сейчас я в значительной степени полагаюсь на продукт Coventor MEMS+^®, который имеет много преимуществ с педагогической точки зрения:

1. Легок в изучении и использовании. Как правило, мои студенты могут выполнять «домашнее задание» примерно за 3 часа, которое содержит основы работы с программным обеспечением и подготавливает студентов к очередным учебным занятиям. Учебные пособия охватывают более сложные функции программного обеспечения для проектирования МЭМС и могут использоваться для понимания концепций, рассматриваемых на занятиях (собственные формы колебаний (моды), чувствительность и разрешающая способность датчика, влияющие величины, исследование пространства проектирования и т.д.).
2. Визуальные примеры и численные результаты. Можно легко воспользоваться многочисленными "готовыми к использованию" примерами, представленными в программном обеспечении, чтобы в несколько кликов проиллюстрировать принцип работа акселерометра или гироскопа, и показать их принцип работы гораздо более ярким и убедительным образом, чем рисование массы, пружины или стрелок на доске. Более того, это позволяет быстро устранить разрыв между аналитической формулой, которая важна для разработчика, но также является довольно абстрактной, и числовым значением.
3. Многоплановые возможности. Тот факт, что MEMS+ легко взаимодействует с Cadence®, Simulink®, MATLAB® и, конечно же, CoventorWare®, позволяет общаться со студентами, имеющими широкий диапазон интересов, независимо от того, интересуются ли они прикладной математикой, оптимизацией, теорией управления, электроникой, механикой или физикой. На мой взгляд, это и есть истинная привлекательность МЭМС технологии, а также одна из главных особенностей MEMS+.

Использование MEMS+ для обучения было особенно ценным в этом семестре, в течение которого все мое обучение приходилось проводить дистанционно из-за пандемии COVID-19, и где у меня не было ни белой доски, ни стенда, где бы я мог имитировать наклон и крен гироскопа. Использование MEMS+ в моих лекциях и использование этого инструмента студентами во время обучения для создания их проектов, позволило установить непрерывность в обучении, что было критически важно в этих трудных условиях.

Студенческий проект - Модель акселерометра ST Microelectronics

Цель: предложить наиболее подходящую имитационную модель 3-осевого акселерометра с данными из разборки журнала MEMS и таблицей данных акселерометра в качестве отправной точки для проектирования.

Студенческий проект - Оптимизация МЭМС конструкции

Цель: оптимизировать систему механических переключателей и электростатических актуаторов для настройки частоты резонатора в максимально широком диапазоне с ограничениями максимальной занимаемой поверхности и максимального приложенного напряжения.

Об авторе

Жером Жюйяр - профессор лаборатории GEEPS французской инженерной программы CentraleSupélec. Он специализируется на исследованиях в области МЭМС и интересуется резонансными МЭМС-устройствами. В настоящее время его исследовательские интересы включают изучение связанных МЭМС-осцилляторов для применения в сенсорных системах и работу МЭМС-осцилляторов в нелинейном режиме.

Источник: https://www.coventor.com/blog/why-mems-plus-crucial-solution-teaching-mems-design/

Опубликовано Jérôme Juillard 17 февраля 2021 года