تحلیل و طراحی حسگر فشار داخل جمجمه پیزورزیستیو جدید با حساسیت بالا

نویسندگان

1 دانشگاه صنعتی نوشیروانی بابل

2 دانشگاه صنعتی نوشیروانی ، بابل

3 دانشگاه صنعتی نوشیروانی بابل

doi
چکیده

در این مقاله ،حسگر فشار جمجمه پیزورزیستیو ماشینکاری میکرونی جدید برای فشار بین صفر تا mmHg225 برای بیماران آسیب دیده جمجمه ای از جمله تومور های مغزی ،پارکینسون یا صدماتی که در اثر تصادف به جمجمه وارد می شود، تحلیل و طراحی شده است که به روش المان محدود با استفاده از نرم افزار intellisuit شبیه سازی شده است. در حسگر جدید جنس ، ابعاد دیافراگم و ساختار پیزورزیستور‌ها جهت زیست سازگاری ، انعطاف پذیری ، کوچک سازی، ساخت ساده و افزایش حساسیت تغییر یافته اند. شش دیافراگم با جنس های متفاوت از مواد کامپوزیت و غیر کامپوزیت مورد بررسی و مقایسه قرار گرفته اندکه در نتیجه ماده‌ای کامپوزیت با استحکام کششی بالاتر انتخاب شده است. سپس طراحی برای چهار پیزورزیستور که به صورت پل‌وتسون بسته شده اند انجام گرفته است که دو عدد از این پیزورزیستورها به صورت طولی و بدون پیچ قرار گرفته‌اند و دو عدد دیگر به صورت عرضی و دارای یک پیچ هستند تا در مناطق حداکثر تنش قرار گیرند و حساسیتشان افزایش یابد . برای مشاهده تاثیر طول پیزورزیستور ها ، شبیه‌سازی با طول پیزورزیستور‌های مختلف با ابعاد دیافراگم یکسان انجام شده است و نتایج نشان می‌دهد ساختار با طول پیزورزیستور µm300 حساسیت بالاتر (µv/mmHg1164/206)و کاملا خطی ارائه کرده است که نسبت به کارهای گذشته حساسیت بسیار بالایی دارد. همچنین از دیگر ویژگی‌های این ساختار آن است که که کلیه مواد مورد استفاده در حسگر زیست‌سازگارند تا بتوان بدون نگرانی در جمجمه قرارداد.