مدلسازی ژیروسکوپ MEMS جهت اندازه گیری سرعت زاویه ای در راستایمحور عرضی

در این مقاله یک ژیروسکوپ MEMS برای اندازه گیری سرعت زاویه ای حول محور های درون صفحه ای X و Y طراحی و شبیه سازی شده است. ژیروسکوپ های MEMS به دلیل عدم احتیاج به یاتاقان، مشکلات ناشی از فرسودگی و ساییدگی در آنها رخ نمی دهد. علاوه بر این مصرف انرژی کمی دارند و بسیار کوچک و ارزان می باشند. این ژیروسکوپ دارای یک جرم حساس است و از تیرک های تاخورده برای تعلیق آن استفاده شده است. با به کارگیری این نوع تیرک ها ولتاژ کمتری برای راه اندازی ژیروسکوپ نیاز خواهد بود. راه اندازی این ژیروسکوپ به شیوه الکترواستاتیکی و از نوع تحریک- شانه ای است که توانایی راه اندازی با جابه جایی بالا به ازای یک ولتاژ پایین را دارا می باشد. آشکارسازی سرعت زاویه ای نیز به صورت خازنی و از نوع شکاف- متغیر می باشد. پاسخ فرکانسی این ژیروسکوپ نشان می دهد که اختلاف بین فرکانس تشدید مدهای تحریک و حس کننده فقط Hz 5/24 است. علاوه بر این تحلیل گذرا پاسخ خروجی این ژیروسکوپ نشان می دهد که دامنه جابه جایی محور حس کننده به ازای ورودی سرعت زاویه ای 1 رادیان بر ثانیه حدود 28 نانومتر است.

Keywords:

ژیروسکوپ , سرعت زاویه ای , فرکانس تشدید , مد تحریک , مد حس کننده