طراحی و تحلیل عددی یک سنسور سرعت باد پیزوالکتریک
نویسندگان
1 گروه مهندسی مکاترونیک، واحد بین المللی اروند، دانشگاه آزاد اسلامی، آبادان، ایران.
2 گروه مهندسی مکاترونیک، واحد بین المللی اروند، دانشگاه آزاد اسلامی، آبادان، ایران.
3 شرکت صنایع پتروشیمی مسجدسلیمان، مسجدسلیمان، خوزستان، ایران.
doi
10.82385/jacms.2025.1204638چکیده
بادسنج در واقع جریان باد اطراف را تبدیل به یک سیگنال استاندارد الکتریکی کرده و آن را به دیتالاگر هواشناسی یا یک نمایشگر انتقال می دهد. یکی از مشکلات پیش رو در استفاده از بادسنج های متداول در سیستم های نوین، ابعاد بزرگ و مصرف انرژی بالای این نوع سنسورها می باشد، که استفاده از آنها را در ریزسیستمها و سیستمهایی با ابعاد میکرو را دشوار و بعضا ناممکن میسازد. به عنوان نمونه در پهبادهای جمع آوری کننده اطلاعات که بهصورت خودکار و مستقل از کاربر عمل میکنند آگاهی از شرایط آب و هوا بدون ارتباط مستقیم با مرکز از اهمیت بالایی در پایداری سیستم برخودار است و استفاده از سنسورهای سرعت باد در اینگونه ابزارها بسیار حیاتی است. با توجه به محدودیت های آیرودینامیکی و نیز محدودیت های تامین انرژی این نوع ابزارها، استفاده از سنسورهای با ابعاد و مصرف انرژی کم در آنها الزامی است و استفاده سنسورهای پیزوالکتریک به خوبی در این ابزارها توجیه پذیر است. در این پژوهش با استفاده از نرم افزار اجزا محدود آباکوس، یک نمونه سنسور پیزوالکتریک با دقت بالا طراحی و تحلیل گردید. به منظور افزایش دقت این نوع سنسور از ساختارهای آگزتیک استفاده شد. بررسی نتایج نشان داد که با کمک ساختاز اگزتیک مناسب میتوان میزان پتانسیل خروجی سنسور را تا 33 درصد افزایش داد.
