تاثیر تغییرات دمایی بر حساسیت سنجش حسگر فشار پیزومقاومتی بهینه شده مبتنی بر سیستم های میکرو الکترومکانیکی

در این مقاله ، حسگر فشار پیزو مقاومت با تکنولوژی میکروتراشکاری سطحی، طراحی و شبیه سازی شده و تاثیر تغییرات پارامترهای هندسی و دما بر حساسیت سنجش بررسی و طراحی مناسب برای بهینه سازی این نوع حسگر ارایه گردیده است. فرآیند حسگری، مبتنی بر انحراف دیافراگم سیلیکون نیترید می باشد. جهت دستیابی به نتایج دقیق ، از روش المان محدود استفاده شده و بر اساس آن حساسیت خروجی سنسور فشار ارزیابی گردیده است. در ابتدا تاثیر شکل هندسی دیافراگم روی خروجی حسگر در فشارهای مختلف بررسی شده است. در ادامه اثر موقعیت مقاومت های پیزو و ابعاد آنها بر عملکرد سیستم محاسبه گردیده و بهترین شکل و موقعیت قرارگیری مقاومت های پیزو در دیافراگم نتیجه گیری شده است. در پایان نیز تاثیر تغییرات دما بر حساسیت سنجش یک حسگر فشار پیزومقاومت بهینه سازی شده محاسبه گردیده است. نتایج این شبیه سازی ها نشان می دهد که انتخاب صحیح شکل هندسی دیافراگم، ابعاد و موضع پیزو مقاومت ها، قادر به ارتقای حساسیت سنسور و در عین حال کاهش مصرف توان آن می باشد.

کلیدواژه ها:

: حسگر فشار پیزو مقاومت ، سیستم های میکروالکترومکانیکی ، انحراف دیافراگم ، حساسیت سنجش ، تغییرات دمایی ، روش المان محدود