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Séance de cours

Microsystèmes thermiques : capteurs de transfert de chaleur et de gaz

Dans cours

MICRO-534: Advanced MEMS & microsystems

In depth analysis of the operation principles and technology of advanced micro- and nanosystems. Familiarisation to their implementation into products and their applications. ...

Description

Cette séance de cours couvre les principes fondamentaux du transfert de chaleur, des micro-plaques chauffantes, des émetteurs IR, des capteurs de flux thermique et des accéléromètres. Les sujets abordés comprennent le chauffage Joule, la technologie des micro-plaques chauffantes, la fabrication, les paramètres de conception, la dissipation thermique et la caractérisation thermique. La séance de cours traite également des émetteurs infrarouges, des principes de fonctionnement et des accéléromètres thermiques utilisant la technologie CMOS.

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Enseignant·e·s (2)

Danick Briand

Niels Quack

Prof. Dr. Niels Quack received the M.Sc. degree from Ecole Polytechnique Fédérale de Lausanne (EPFL), Lausanne, Switzerland, in 2005, and the Dr.Sc. degree from Eidgenössische Technische Hochschule Zürich (ETH), Zürich, Switzerland, in 2010. From 2011 to 2015, he was Postdoctoral Researcher and Visiting Scholar with the Integrated Photonics Laboratory, Berkeley Sensor and Actuator Center, University of California, Berkeley, CA, USA. From 2014 to 2015, he was Senior MEMS Engineer with Sercalo Microtechnology, Neuchâtel, Switzerland. He is currently an SNSF Assistant Professor with Ecole Polytechnique Fédérale de Lausanne (EPFL), Lausanne, Switzerland. He has authored and co-authored more than 50 papers in leading technical journals and conferences. His research interests include photonic micro and nanosystems, with an emphasis on diamond photonics and silicon photonic MEMS. He is Steering Committee Member of the IEEE International Conference on Optical MEMS and Nanophotonics (OMN) and served as General Chair of the IEEE OMN 2018 and the Latsis Symposium 2019 on Diamond Photonics. He is a Senior Member of IEEE, Member of The Optical Society (OSA) and life member of SPIE.

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Concepts associés (32)

Isolation thermique

thumb|Isolation thermique effectuée par l'extérieur afin de limiter les ponts thermiques. L’isolation thermique est l'ensemble des techniques mises en œuvre pour limiter les transferts de chaleur entre un milieu chaud et un milieu froid. L'isolation thermique est utilisée dans de nombreux domaines, notamment le bâtiment, l'industrie, l'automobile, la chaîne du froid, la cuisine et le textile. Elle permet de réduire la consommation énergétique, donc les coûts et les émissions de gaz à effet de serre.

Transfert thermique

vignette|alt=Autour d'un feu, des mains reçoivent sa chaleur par rayonnement (sur le côté), par convection (au-dessus de ses flammes) et par conduction (à travers un ustensile en métal).|Les modes de transfert thermique ( en anglais pour « rayonnement »). Un transfert thermique, appelé plus communément chaleur, est l'un des modes d'échange d'énergie interne entre deux systèmes, l'autre étant le travail : c'est un transfert d'énergie thermique qui s'effectue hors de l'équilibre thermodynamique.

Thermal management (electronics)

All electronic devices and circuitry generate excess heat and thus require thermal management to improve reliability and prevent premature failure. The amount of heat output is equal to the power input, if there are no other energy interactions. There are several techniques for cooling including various styles of heat sinks, thermoelectric coolers, forced air systems and fans, heat pipes, and others. In cases of extreme low environmental temperatures, it may actually be necessary to heat the electronic components to achieve satisfactory operation.

Convection thermique

La convection (thermique) désigne le transfert d'énergie thermique au sein d'un fluide en mouvement ou entre un fluide en mouvement et une paroi solide. Ce transfert d'énergie est réalisé par deux modes de transfert élémentaire combinés que sont l'advection et la diffusion. La convection constitue, avec la conduction et le rayonnement, l'un des trois modes d'échange de chaleur entre deux systèmes, et diffère de ces derniers par la méthode de transfert.

Accéléromètre

vignette|Un accéléromètre MEMS. vignette|alt=|Un accéléromètre piézoélectrique. Un accéléromètre est un capteur qui, fixé à un mobile ou tout autre objet, permet de mesurer l'accélération non gravitationnelle linéaire de ce dernier. On parle d'accéléromètre même lorsqu'il s'agit en fait de qui calculent les accélérations linéaires selon orthogonaux. Par contre, lorsqu'on cherche à détecter une rotation ou vitesse angulaire, on parle de gyromètre. Plus généralement on parle de centrale à inertie lorsqu'on cherche à mesurer l'ensemble des .

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Modélisation de l'équation thermique du bâtiment

Couvre la définition des besoins du bâtiment, le calcul des gains de chaleur, les propriétés thermiques et les profils de demande horaires.

Transport thermique & État stable

Explore le transport thermique, l'équilibre et le flux de chaleur dans les fluides.

Transfert thermique et efficacité dans les cycles

Discute du transfert thermique, de l'efficacité dans les cycles, du cycle Carnot, des pompes à chaleur, du moteur Stirling et des gaz idéaux.

Procédés de transfert de chaleur

Couvre les principes fondamentaux des processus de transfert de chaleur, y compris la convection, la conduction et le rayonnement.

Ponts thermiques dans la technologie du bâtiment Connectez-vous à Mediaspace pour regarder cette vidéo

Explore la physique des ponts thermiques et du transfert de chaleur dans les éléments de construction, en mettant l'accent sur l'efficacité énergétique.

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