MEMS Fabry‐Pérot‐interferometriaan perustuvan lähi‐infrapuna‐alueen detektorin tärinätestauslaitteisto
Holmström, Kalevi (2016)
Holmström, Kalevi
Metropolia Ammattikorkeakoulu
2016
All rights reserved
Julkaisun pysyvä osoite on
https://urn.fi/URN:NBN:fi:amk-201605229084
https://urn.fi/URN:NBN:fi:amk-201605229084
Tiivistelmä
Työssä haluttiin toteuttaa tärinätestauslaitteisto MEMS Fabry-Pérot-interferometriaan perustuvan lähi-infrapuna-alueen detektorin testausta varten. Lisäksi tavoitteena oli suorittaa mittauksia tuotteelle. MOEMS-elementin tärinätestaus oli tarkoitus suorittaa osana sen tutkimusprojektia. Laitteiston osalta työ koostui vaaditun mittauselektroniikan suunnittelusta ja tilaamisesta, tärinätestauslaitteiston sekä tarvittavien mittalaitteiden integroinnista yhteiseksi kokonaisuudeksi sekä tarvittavien ohjelmien konfiguroinnista ja valmistelusta.
Työn aikana perehdyttiin erityisesti piirilevyn suunnitteluprosessiin sekä monimutkaisen mittalaitteiston käyttöön ja kokonaisuuden hallintaan. Teorian osalta työssä syvennyttiin Fabry-Pérot-interferometriaan, tärinätestaukseen sekä ohuen laatan resonansseihin.
Mittalaitteisto koostui pohjimmiltaan kahdesta osuudesta: tärinän tuottamiseen tarvittavista laitteista sekä signaalin mittaukseen vaadittavista laitteista. Mittauselektroniikka kuului näistä jälkimmäiseen, ja sen suunnittelu oli työn ensimmäinen ja lopulta aikaa vievin vaihe. Mittauselektroniikka suunniteltiin soveltuvaksi tärinälaitteistoon ja sen suunnittelussa ja piirtämisessä otettiin huomioon detektorin herkän signaalin vaatimukset.
Koska mittalaitteisto koostui monista eri laitteista, tuli laitteistoa kyetä ohjaamaan hallitusti ja tämä tapahtui tietokoneella. Mittalaitteiston ohjausta varten oli valmiiksi käyttöliittymä, jonka kautta pystyttiin rakentamaan mittaussekvenssejä, jotka automatisoivat mittauksia.
Työssä rakennettiin mittalaitteisto, jolla voidaan tutkia ja mitata tuotteen signaalia korkean taajuuden tärinälle altistettuna. Toteutetun mittauselektroniikan toiminta varmistettiin myös osana laitteiston testausta. Aikataulusyistä ei itse mittauksia saatu suoritettua vaan niitä tullaan vielä jatkamaan tämän insinöörityön valmistuttua.
Työn aikana perehdyttiin erityisesti piirilevyn suunnitteluprosessiin sekä monimutkaisen mittalaitteiston käyttöön ja kokonaisuuden hallintaan. Teorian osalta työssä syvennyttiin Fabry-Pérot-interferometriaan, tärinätestaukseen sekä ohuen laatan resonansseihin.
Mittalaitteisto koostui pohjimmiltaan kahdesta osuudesta: tärinän tuottamiseen tarvittavista laitteista sekä signaalin mittaukseen vaadittavista laitteista. Mittauselektroniikka kuului näistä jälkimmäiseen, ja sen suunnittelu oli työn ensimmäinen ja lopulta aikaa vievin vaihe. Mittauselektroniikka suunniteltiin soveltuvaksi tärinälaitteistoon ja sen suunnittelussa ja piirtämisessä otettiin huomioon detektorin herkän signaalin vaatimukset.
Koska mittalaitteisto koostui monista eri laitteista, tuli laitteistoa kyetä ohjaamaan hallitusti ja tämä tapahtui tietokoneella. Mittalaitteiston ohjausta varten oli valmiiksi käyttöliittymä, jonka kautta pystyttiin rakentamaan mittaussekvenssejä, jotka automatisoivat mittauksia.
Työssä rakennettiin mittalaitteisto, jolla voidaan tutkia ja mitata tuotteen signaalia korkean taajuuden tärinälle altistettuna. Toteutetun mittauselektroniikan toiminta varmistettiin myös osana laitteiston testausta. Aikataulusyistä ei itse mittauksia saatu suoritettua vaan niitä tullaan vielä jatkamaan tämän insinöörityön valmistuttua.