بررسی ارتعاشات غیر خطی و خطای خطی سازی در میکرو حسگرهای فشار رزونانسی

در پژوهش حاضر، یک مدل دینامیکی به منظور بررسی ارتعاشات غیر خطی میکرو حسگرهای فشار روزنانسی ارایه شده است. میکرو حسگر به صورت یک میکرو ورق دایرهای تحت تحریک الکترواستاتیک میباشد. اختلاف فشار در دو سمت ورق موجب جابجایی ورق در میدان الکتریکی و تغییر فرکانس طبیعی آن میگردد و این تغییر فرکانس طبیعی میتواند مبنای تخمین فشار اعمالی باشد. به منظور مدلسازی میکرو حسگر، با فرض تغییر شکل متقارن محوری معادله حاکم بر رفتار دینامیکی میکرو ورق در مختصات قطبی استخراج شده است. با استفاده از روش کاهش مرتبه، معادله حاکم به یک معادله دیفرانسیل معمولی غیر خطی کاهش داده شده و با به کارگیری روش لیندشتد-پوانکاره، فرکانس طبیعی ارتعاشات غیر خطی میکرو ورق استخراج گردیده است. در بخش نتایج، اثر ولتاژ اعمالی و همچنین فشار محیط بر روی فرکانس طبیعی میکرو حسگر بررسی شده است. نتایج این پژوهش نشان میدهد که تخمین فشار بر اساس فرکانس خطی و صرفنظر از اثرات غیر خطی، میتواند منجر به خطای اندازهگیری قابل ملاحظهای گردد و با افزایش دامنه ارتعاشات میکرو ورق، این خطا افزایش مییابد.

کلیدواژه ها:

میکرو حسگر فشار رزونانسی ، ارتعاشات غیر خطی ، فرکانس طبیعی ، خطای اندازهگیری