Nanomekanik rezonans algılama sistemlerinin kanonik modellere dayalı hızlı analizi

Rezonans frekans takibine dayalı nanoelektromekanik algılama sistemlerinin analizi ve simülasyonu için bir yazılım aracı olan NEMSUITE'i sunuyoruz. NEMSUITE, özel bir Matlab® Simulink® blok kütüphanesinden ve arka planda çalışan ilişkili Matlab® komut dosyalarından oluşur. NEMSUITE, tanıdık Simulink® grafik arayüzü ile NEMS tabanlı algılama şemalarını oluşturmak ve analiz etmek için kullanılabilir. Blok kütüphanesine dahil edilen özel modeller, çeşitli ideal olmayan durumları ve gürültüyü içerir. NEMSUITE, yaygın olarak kullanılan kilitli amplifikatör tabanlı kurulumlara eşdeğer bir yazılım olarak tasarlanmıştır. NEMSUITE ile elde edilebilecek analiz ve simülasyon sonuçları deneysel ölçümlerle karşılaştırılabilir. NEMSUITE, çok hızlı analize dayalı model değerlendirmelerinin yanı sıra çeşitli gürültü kaynakları ve özelleştirilebilir sensör olaylarını içeren ayrıntılı stokastik simulasyonlar dahil olmak üzere kullanıcı tarafından seçilebilen analiz modlarına sahiptir. Analiz ve simülasyon sonuçları, yorumlama kolaylığı için doğrudan Allan sapmalarına veya fraksiyonel rezonans frekans güç spektral yoğunluklarına eşlenir. NEMSUITE iki analiz modu sunar. Tam stokastik simülasyon modu en doğru sonuçları verir ancak çalışması saatler sürer. Hızlı analize dayalı model değerlendirme modu, uzun stokastik simülasyonlardan kaçınır ve pahalı simülasyonlar tarafından üretilenler ile çok iyi eşleşen sonuçlar üretir. Hızlı analiz modu, ayrıntılı bir analitik teoriye ve hibrit kurulumları kapsayacak şekilde genişlettiğimiz standart modellere dayanmaktadır. Literatürde incelenen ve şu anda kullanımda olan hemen hemen tüm rezonans frekansı izleme şemalarına karşılık gelen NEMSUITE modellerini ürettik, örn., geri beslemesiz, frekans kilitli döngü ve kendi kendine devam eden osilatör şemaları ve hibrit olanlar. Bu modeller NEMSUITE'te örnek olarak yer almaktadır. NEMSUITE'in, çeşitli sensör tasarımlarının, pahalı ve zaman alıcı deneylerde test edilmeden önce titizlikle değerlendirilebileceği, karşılaştırılabileceği ve ayrıca deneysel verileri doğrulamak için güvenilir bir platform olarak hizmet edebileceğine inanıyoruz.