Modellering och simulering av sensorer och sensorsystem

Simulering och modellering är ett viktigt verktyg för att nå grundläggande förståelse för en sensoridé eller ett systemkoncept. Ofta ingår detta verktyg som stöd i en iterativ process där man kombinerar simulering/modellering med test och verifiering för att komma fram till den bästa lösningen för en given applikation och användningsområde.

Inom RISE, och specifikt avdelningen Sensorsystem, finns kompetens inom simulering och modellering med syfte att stödja hela utvecklingsarbetet, från tillämpad forskning och konceptidéer till prototypframtagning och produktutveckling. Fokus ligger på sensorer och sensorsystem inom områden som mikro-elektromekanik (MEMS) och elektromagnetism.

Vår expertis inom systemdesign och sensorer i kombination med vår kompetens inom simulering/modellering gör att vi kan adressera flera delar i utvecklingsarbetet inom RISE, från konceptstudie och kravanalys till systemintegration och testning. Uppdragen vi tar på oss är ofta komplexa och i många fall krävs att en kombination av olika fysiska fenomen behöver analyseras. Några exempel på områden där vi har expertkompetens är följande:

Modell av en induktionsspole för mätning av magnetisk respons

Mikroelektromekaniska system (MEMS)
- Accelerometrar
- Gyroskop
- Energy harvesting
Elektromagnetism
- Magnetiska sensorer
- Magnetiska nanopartiklar
- Kapacitiva sensorer
- Spoldesign
- Antenndesign
- Impedansspektroskopi
Mikrofluidik
- Flödesdesign
- Elektromagnetisk interaktion med vätska
- Mixning
Elektronik
- Analoga kretsar
- ASIC-design
- FPGA
- Kontroll-loopar
- Antenner

Beroende på hur problemställningen ser ut så använder vi den teknik och de modelleringsverktyg som är mest lämpade. Det kan exempelvis röra sig om tillämpad matematisk modellering, statistisk modellering, numerisk simulering eller finita element-analys (FEM).

För FEM-simulering använder vi oss främst av COMSOL Multiphysics men vi har även erfarenhet av ANSYS HFSS.

När det gäller generell numerisk simulering, statistisk modellering och modell-baserad simulering använder vi i huvudsak Matlab, Simulink och Python.

För simulering av analoga kretsar och system används SPICE, CADENCE och ADS.