MNSA - etsetb - Universitat Politècnica de Catalunya

Última modificación: 29-04-2014
32000 - MNSA - Micro y Nano Sensores y Actuadores
Unidad responsable:
230 - ETSETB - Escuela Técnica Superior de Ingeniería de Telecomunicación de Barcelona
Unidad que imparte:
710 - EEL - Departamento de Ingeniería Electrónica
Curso:
2014
Créditos:
6
Capacidades previas
Conocimientos básicos de física, matemáticas y electrónica.
Requisitos
Metodologías docentes
Objetivos de aprendizaje de la asignatura
L'assignatura està centrada en els sensors de vent i inercials per aplicacions espacials.
Els objectius més rellevants són:
Adquirir nocions dels principis físics que permeten inferir la magnitud a mesurar.
Presentació de les estructures més representatives de sensors de cada un dels capítuls de l'asignatura, junt amb les seves
aplicacions i els seus compromisos de diseny.
Adquirir capacitats de diseny i anàlisi de les estructures presentades.
Descriure com la interacció entre el sensor i el circuit de mesura pot millorar les prestacions globals del sistema.
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Contenidos
I - Microsensores térmicos de caudal. Aplicaciones espaciales.
Competencias de la titulación a las que contribuye el contenido:
Descripción:
Comprender los principios básicos de calentamiento, conducción, convección y radiación en materiales. Entender
el uso de estos principios para la medida de velocidad en fluidos. Describir la aplicación de estos principios a la
media de velocidad de aire en un ambiente enrarecido como el de Marte.
1.
2.
3.
4.
Principios térmicos fundamentales. Conducción, convección y Radiación. (4h)
Sensores térmicos y modelado de circuitos electrotérmicos. (4h)
Medida de caudal por convección en lazo abierto y cerrado. (4h)
Ejemplo práctico: Anemómetro para medida de velocidad de aire en Marte (4h).
II - Microsensores inerciales resonantes. Aplicaciones espaciales.
Competencias de la titulación a las que contribuye el contenido:
Descripción:
Estudio de la dinámica de micropalancas. Descomposición en modos ortogonales de vibración. Obtención de
modelos discretos de resonancias. Control de estructuras MEMS resonantes con osciladores pulsados. Ejemplo
de aplicación: giróscopo.
5. Principios mecánicos: estudio de la dinámica de micropalancas como resonadores mecánicos (4h)
6. Aplicación de la modulación sigma-delta a sensores y actuadores. Eficiencia de energía de las actuaciones
pulsadas. (6h)
7. Ejemplo práctico: Giróscopo para aplicaciones espaciales. (6h)
III - Funcionamiento de los dispositivos micro y nano electrónicos semiconductores
en aplicaciones aeroespaciales.
Competencias de la titulación a las que contribuye el contenido:
Descripción:
Comprender el funcionamiento de los dispositivos micro y nano electrónicos semiconductores en condiciones de
funcionamiento especiales de temperatura y radiación, como las que se dan en aplicaciones aeroespaciales.
8. Fundamentos de Dispositivos Semiconductores (4 h.)
9. Funcionamiento en aplicaciones terrestres (4 h.)
10. Efecto de la temperatura (4 h.)
11. Efecto de la radiación y fiabilidad (4 h.)
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Sistema de calificación
Trabajos y otras actividades en grupo realizadas en el curso: 100 %
Normas de realización de las actividades
Bibliografía
Básica:
Kleinknecht, K. Detectors for particle radiation. 2nd ed. Cambridge [etc.]: Cambridge University Press, 1998. ISBN
0521640326.
Van Putten, M.J.A.M. Flow measurements with thermal silicon sensors. Delft: Delft University Press, 2000. ISBN 9040720789.
Janesick, J.R. Scientific charge-coupled devices. Bellingham: SPIE, 2001. ISBN 0819436984.
Yu, F.T.S.; Yin, S. Fiber optic sensors. New York: Marcel Dekker, 2002. ISBN 082470732X.
Prasad, P.N. Nanophotonics. Hoboken, New Jersey: John Wiley and Sons, 2004. ISBN 0471649880.
Otros recursos:
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