vara Z, Mehran M. Design, analysis and simulation of capacitive tilt microsensors. Journal of Iranian Association of Electrical and Electronics Engineers 2022; 19 (3) :113-121
URL:
http://jiaeee.com/article-1-1056-fa.html
بخش مهندسی برق- دانشگاه شهید باهنر- کرمان
چکیده: (1580 مشاهده)
در این مقاله برای اندازهگیری زاویه حول محور افقی (x)، میکروسنسور های شیب خازنی مبتنی بر تکنولوژی MEMS طراحی، تحلیل و شبیهسازی شده اند. ساختار هر میکروسنسور استوانهای شکل است که خازن های بین انگشتی با الکترودهایی از جنس مس، بر روی یکی از قاعده های آن قرار گرفته اند. الکترودهای خازنهای بین انگشتی به صورت یک در میان به ولتاژ های زمین و ترمینال وصل می شوند. نیمی از حجم استوانه با روغن سیلیکون و نیمه دیگر با هوا پر شده است. با چرخش استوانه حول محور افقی به دلیل ثابت ماندن سطح روغن درون محفظه به علت گرانش، سطح الکترودهایی که درون روغن قرار میگیرند تغییرکرده، در نتیجه مقدار خازن های ساختار و بدنبال آن، خروجی تغییر می یابد. از این تغییرات برای اندازهگیری زاویه استفاده میشود. با یک تحلیل دقیق، تاثیر تغییرات زاویه بر ظرفیت خازن های ساختار و خروجی، مورد بررسی قرار گرفته است، بعلاوه ساختارهای پیشنهادی با کمک نرمافزارCOMSOL Multiphysics شبیهسازی شدهاند که نتایج حاصل از شبیهسازی و تحلیل مؤید یکدیگر می باشند. دو ساختار به ترتیب با حساسیت های fF/deg 44 و fF/deg88 زاویه را در بازه ° 90- تا °90+ یا °0 تا °180 اندازه گیری می کنند..
نوع مقاله:
پژوهشي |
موضوع مقاله:
الکترونیک دریافت: 1398/10/21 | پذیرش: 1400/12/27 | انتشار: 1401/6/11