Hậu trường: Phát triển phần cứng

Phần cứng đóng vai trò quyết định trong việc phát triển các thiết bị đo lường chính xác vì mọi phép đo vật lý phải được chuyển đổi thành tín hiệu điện trước khi có thể được xử lý thêm. Bước đầu tiên trong chuỗi đo lường này rất quan trọng đối với sự thành công của các thiết bị đo lường chính xác và kết quả tối ưu đòi hỏi sự tương tác hoàn hảo của nhiều nguyên tắc. Trách nhiệm của một nhà phát triển phần cứng rất rộng và đa dạng. Bạn chịu trách nhiệm về toàn bộ hệ thống điện/điện tử của một thiết bị và bạn được đồng hành cùng thiết bị đó ngay từ đầu, qua tất cả các giai đoạn phát triển, cho đến khi bắt đầu sản xuất và hơn thế nữa. Việc chuẩn bị ý tưởng về thiết bị điện/điện tử đòi hỏi sự hợp tác chặt chẽ với kiến trúc sư hệ thống, nhà thiết kế và nhà phát triển phần mềm cơ sở để đáp ứng các yêu cầu. Bạn cũng phải xem xét các khía cạnh an toàn kỹ thuật, theo tiêu chuẩn và hướng dẫn. Lấy khái niệm thiết bị làm cơ sở, bạn phát triển các chi tiết ban đầu, chẳng hạn như lựa chọn các thành phần thu thập điện/cơ điện cũng như xác định kích thước của mạch và chuẩn bị sơ đồ mạch. Yếu tố then chốt của thành công là sự hợp tác tốt trong nhóm cũng như luôn liên kết với bộ phận mua hàng và thiết kế bảng mạch, bộ phận chuẩn bị thiết kế bảng mạch trên cơ sở quy hoạch mạch. Sau khi bảng mạch đã đi qua dây chuyền lắp ráp nội bộ, phần thực hành bắt đầu Nhà phát triển phần cứng tiến hành các bài kiểm tra khởi động và xác nhận của bo mạch, sau đó chúng được tích hợp vào mẫu thử nghiệm cùng với các thành phần đã mua khác. Với bất kỳ sửa đổi nào đối với phần cứng hoặc nguyên mẫu, bạn có thể thể hiện kỹ năng thực hành của mình. Khi nguyên mẫu đã đạt được mức độ hoàn thiện nhất định, chúng tôi sẽ tiến hành kiểm tra khả năng tương thích điện từ. Điều này xảy ra với sự hỗ trợ từ nhà phát triển phần cứng, người kết hợp những hiểu biết sâu sắc cũng như kết quả của các phép đo xác minh nguyên mẫu vào lần lặp lại thiết kế tiếp theo. Quá trình này được lặp đi lặp lại cho đến khi sản phẩm sẵn sàng để sản xuất hàng loạt và đáp ứng mọi yêu cầu về hiệu suất, tính năng, chi phí và chất lượng. Tôi bắt đầu với tư cách là nhà phát triển phần cứng của Anton Paar vào năm 2012 và tôi là thành viên của một nhóm liên ngành phát triển kính hiển vi lực nguyên tử có thể giải quyết địa hình bề mặt ở quy mô dưới nanomet. Cốt lõi của thiết bị là bộ truyền động Piezo được ghép nối với cảm biến đo khoảng cách điện dung, được hỗ trợ bởi một sợi khớp nối quang phía sau, điều khiển đầu côngxon dọc theo bề mặt mẫu để ghi lại địa hình. Cảm biến khoảng cách điện dung bao phủ phổ đo 15 um – với tỷ lệ tín hiệu trên nhiễu chỉ 50pm! Bạn cố gắng đạt được những giới hạn có thể về mặt vật lý thông qua đổi mới kỹ thuật và các giải pháp phức tạp. Đây chính xác là điều khiến tôi thích thú khi phát triển các dụng cụ đo lường chính xác. Tôi thấy làm việc trong một nhóm liên ngành rất thú vị vì giải pháp tốt nhất có thể cho một sản phẩm chỉ có thể được xác định nếu tất cả các bộ phận cùng làm việc. Điều đó có nghĩa là bạn luôn phải đối mặt với những thách thức mới đòi hỏi tư duy sáng tạo, làm việc nhóm chuyên sâu và sẵn sàng thỏa hiệp. Việc tham gia nhiều hoạt động tại Anton Paar đã thúc đẩy và truyền cảm hứng cho tôi trong việc phát triển phần cứng tại công ty. Trong giai đoạn thiết kế, bạn phải phát triển các khái niệm cho các thiết bị hoàn chỉnh hoặc nhóm các chi tiết sản xuất. Tuy nhiên, đồng thời, bạn phải xử lý các chi tiết nhỏ nhưng quan trọng trong thiết kế mạch và phân biệt dữ liệu kỹ thuật của các linh kiện được mua. Giai đoạn thử nghiệm đòi hỏi các kỹ năng khác nhau. Đối với tôi, việc ở trong phòng thí nghiệm để sửa đổi phần cứng do chính tôi phát triển, khởi động và xác minh nó là một điều rất mang tính giáo dục và thú vị đối với tôi. Tôi đặc biệt thích sử dụng các công cụ khác nhau, thiết bị đo lường và áp dụng các phương pháp. Môi trường làm việc thú vị và đa dạng mang đến cho tôi khả năng phát triển về mặt chuyên môn và cá nhân - và phát triển trước mọi thử thách.