طراحی و بهینه سازی میکرو شتاب سنج پیزوالکتریکی

در این تحقیق، رفتار دینامیکی میکروشتاب سنج پیزوالکتریکی که در سه راستای x ، y و z ارتعاش می کند، تحلیل شده است. بدین منظور، ابتدا رفتار دینامیکی سیستم مدلسازی شده و در ادامه تغییرات فرکانس ارتعاشی جرم محک در سه جهت x ، y و z و حساسیت سیستم نسبت به تغییرات پارامترهای هندسیسنسور بررسی شده است. در میکروشتاب سنج پیزوالکتریکی مورد مطالعه، از چهار تیر برای مهار جرم محک استفاده شده است. در روی هر تیر دو مبدل فیلم نازک پیزو الکتریک قرار داده شده است. در مجموع 8 مبدل وجود دارد و طوریبه هم متصل شده اند که شتاب را در سه جهت x ، y و z می توانند اندازه گیریکنند . برای تحلیل مساله از معادلات اویلر با فرض تنش ها و فشارهای کوچک و قابل اغماض استفاده می شود. در این مقاله، تحلیل حساسیت فرکانس و میزان حساسیت خروجی سیستم نسبت به تغییرات ابعاد هندسی اجزای سنسور انجامشده است. طبق نتایج بدست آمده، با افزایش طول و عرض تیر تکیه گاهی و طول و ارتفاع جرم محک، حساسیت سنسور نیز افزایش پیدا می کند. با تغییر ضخامت جرم محک، تغییری در حساسیت به وجود نمی آید و نیز اگر ضخامت تیرتکیه گاهی را افزایش دهیم، بر خلاف حالت های قبلی حساسیت کاهش می یابد .