مدلسازی رفتار سیستم میکروشتاب سنج خازنی شانه جانبی در محدوده 1g

در این مقاله رفتار میکروشتاب سنج خازنی شانه جانبی شامل اغتشاش سیستم، حساسیت و مدت زمان پاسخ دهی مدلسازی و بهینه سازی شده است. همچنین رفتار دینامیکی سیستم برای توابع ورودی شتاب شامل تابع ثابت، ضربه و پله شبیه سازی شده است. برای این منظور، ابتدا رفتار سیستم با استفاده از تابع ورودی ثابت شبیه سازی و نتایج حاصل با نتایج تجربی دیگر تحقیقات مقایسه و تأیید شده است. در ادامه، با مینیمم سازی اغتشاش کلی سیستم، فاصله بهینه بین صفحات خازن به دست آمده است. همچنین حساسیت سیستم با محاسبه مقدار جرم محک با درنظر گرفتن ماکزیمم جابه جایی ممکن بین صفحات خازن به عنوان قید، به طوری که بین الکترودهای برخوردی رخ ندهد، در حد ماکزیمم افزایش یافته است. طبق نتایج، برای عملکرد بهینه سیستم در مقایسه با نمونه موجود فاصله بین صفحات خازن ها به میزان 90 درصد کاهش و طول و عرض جرم محک 41/5 درصد افزایش داده شد. بدین ترتیب، حساسیت سیستم تا دوبرابر افزایش و مدت پاسخ زمانی سیستم نیز به میزان قابل توجهی کاهش یافته است. همچنین، نتایج به دست آمده از انتخاب توابع پله و ضربه برای شتاب ورودی نشان می دهند که نوع تابع عامل مؤثری در طراحی بر پایه مدل بوده و موجب تغییر مقادیر پارامترهای طراحی و عملکرد پیش بینی شده برای سیستم می گردد.

Keywords:

مدلسازی , میکروشتاب سنج , حسگر خازنی , حساسیت , اغتشاش