سوئیچ شتاب قابل تنظیم با استفاده از دو نوع تحریک بر اساس تکنولوژی ممز

نویسندگان

1 دانشکده مهندسی برق و کامپیوتر - دانشگاه ارومیه

2 دانشکده فنی و مهندسی - دانشگاه ارومیه

3 دانشکده مهندسی برق و کامپیوتر - دانشگاه ارومیه

doi
چکیده

در این مقاله طراحی و شبیه‌سازی ساختار جدیدی از سوئیچ میکرو ماشینی عمل‌کننده با شتاب، با قابلیت تنظیم برای شتاب موردنظر ارائه شده است. با استفاده از سوئیچ پیشنهادی امکان سنجش شتابدر محدوده بین میلی جی (g) الی نود جی میسر گردیده است. جهت تنظیم شتاب موردنظر در بازه ذکر شده از دو تحریک الکترواستاتیک شانه‌ای و پیزوالکتریک استفاده شده است. از تحریک الکترواستاتیک شانه‌ای، به علت رنج خطی بالای آن و تحریک پیزوالکتریک به علت دقت بالای تنظیم سوئیچ در شتاب‌های خیلی کم و عدم وجود پدیده پایین کش (pull in) بهره برده شده است. در ساختار پیشنهادی جهت جلوگیری از پدیده پایین کش از متوقف کننده در تحریک الکترواستاتیک استفاده شده است. در بخش تحریک پیزوالکتریک معادلات حاکم بر جابجایی ناشی از تحریک پیزوالکتریک استخراج شده است. بر اساس طراحی انجام‌گرفته رزولوشن ساختار حدود ۱۵/۰ جی است. ولتاژ آستانه پایین کش برای تحریک الکترواستاتیک شانه‌ای ۵۰ ولت و حداکثر ولتاژ تنظیم تحریک پیزوالکتریک ۸۵ ولت است. ساختار پیشنهادی بر اساس محاسبات انجام‌گرفته در نرم‌افزار اینتلیسویت (intellisuite) شبیه‌سازی شده و نمودارهای حاصل از شبیه‌سازی جهت صحت سنجی با نمودارهای حاصل از متلب مقایسه شده است.