طراحی و شبیه سازی ژیروسكوپ دیسكی ارتعاشی چند حلقه ای میكروالكترومكانیكی

در اين مقاله، طراحي و شبيه سازي يك ميكروژيروسكوپ ديسكي چند حلقه اي براي استفاده در كاربردهاي تشخيص موقعيت و ناوبري وسايل متحرك گزارش مي شود. اين ميكروژيروسكوپ مبتني بر فناوري MEMS بوده و كاملاً با فرآيندهاي ساخت سيستم هاي ريزالكترومكانيكي سازگار مي باشد. در اين مقاله پاسخ فركانسي خروجي ژيروسكوپ ارتعاشي مبتني بر تشديدگر ديسكي چند حلقه اي درچهار طرح مختلف با به كارگيري نرم افزار COMSOL Multiphysics COMSOL Multiphysics هدف از اين تحقيق، بهبود پاسخ فركانسي تشديدگر ارتعاشي ديسكي چند حلقه اي ميكروالكترومكانيكي DRG مي باشد. ابتدا سه ساختار مختلف، مورد تجزيه و تحليل قرار گرفت و سپس با توجه به نتايج به دست آمده وبا مقايسه آنها، طرح چهارم جهت بهبود و ارتقاء ساختار پيشنهاد شده است. دراين تحقيق، با استفاده از يك تشديدگر 5 حلقه اي با فركانس تشديد خروجي در بازه 130 كيلوهرتز تا 250 كيلوهرتز، حداقل اختلاف فركانسي بين دو مد بيضوي 214 هرتز به دست آمده است. هرچه فركانس تشديد و فاصله دو قله تشديد فركانسي تشديدگر كمتر باشد، حساسيت ژيروسكوپ بيشتر شده ودر نتيجه سرعت و دقت ژيروسكوپ نيز افزايش مي يابد. نتايج شبيه سازي نشان مي دهند كه تشديدگر طراحي شده با حلقه هاي بيشتر، داراي فركانس تشديد و فاصله دو قله تشديد فركانسي پايين تري است كه نشان دهنده حساسيت، دقت و ضريب كيفيت بالاتر آن مي باشد

Keywords:

ژیروسکوپ ارتعاشی , تشدیدگر دیسکی , سیستم های میکروالکترومکانیکی , MEMS