طراحی، مدل سازی و بهینه سازی میکرو شتاب سنج پیزو الکتریکی
چکیده
در این تحقیق، به بررسی و اندازه گیری حساسیت و فرکانس ارتعاشی در 3 جهت z,y,xروی جرم محک و فرکانس ارتعاشی در 3 جهت پرداخته شده است. به کمک4 تیر با ابعاد مشخص شده برای کنترل و مهار جرم محک استفاده شده است. در روی هر میله 2 مبدل فیلم نازک پیزو تنظیم شده است. در مجموع 8 مبدل طوری به هم متصل شده اند که شتاب های 3 محوره را می توانند اندازه گیری کنند. شتاب وارده روی محورz برای اندازه گیری حالت متقارن، محور x برای نا متقارن وy برای حالت پیچشی انجام می شود. این روش بر اساس ویژگی های ماده سیلیکون و پیزوالکتریک و معادله (اویلر) با فرض اینکه تنش ها و فشارهای کوچکتر قابل اغماض هستند، می-باشد. ابتدا با استفاده از روش های موجود برای اندازه گیری حالت های ارتعاشی، فرکانس ها، ضرایب سختی و حساسیت ها، مشخص شد که ابعاد میله های تکیه گاهی و همچنین جنس مواد با حساسیت، و فرکانس، رابطه مستقیم دارد. به طوری که اگر طول میله افزایش پیدا کند، فرکانس در جهت محورz،y،x افزایش پیدا کند و اگر طول میله کمتر شود، حساسیت در جهت محور y کمتر می شود. ولی اگر طول میله در جهت xافزایش پیدا کند، برعکس حالت y می شود یعنی افزایش طول میله موجب فرکانس کمتر و با کاهش طول میله فرکانس بیشتر می شود و در مورد محور z نیز هیچ تغییری در افزایش و کاهش فرکانس ایجاد نمی شودو فرکانس در همان حالت باقی می ماند.
