TY - JOUR ID - 1301 TI - طراحی و شبیه سازی شتاب سنج حرارتی MEMS با حساسیت بهینه شده و قابلیت اندازه گیری شتاب در دو محور JO - مکانیک سازه ها و شاره ها JA - JSFM LA - fa SN - 2251-9475 AU - قادری, شبنم AU - طهماسبی پور, محمد AU - عباسپور ثانی, ابراهیم AU - مدرس, مهرزاد AD - دانشجوی کارشناسی ارشد، مهندسی برق، دانشکده مهندسی برق، دانشگاه ارومیه، ارومیه AD - استادیار، مهندسی سیستم‌های میکرو و نانوالکترومکانیک، دانشکده علوم و فنون نوین، دانشگاه تهران، تهران AD - دانشیار، مهندسی برق، دانشکده مهندسی برق، دانشگاه ارومیه، ارومیه AD - دانشجوی کارشناسی ارشد، مهندسی سیستم‌های میکرو و نانوالکترومکانیک، دانشکده علوم و فنون نوین، دانشگاه تهران، تهران Y1 - 2018 PY - 2018 VL - 8 IS - 2 SP - 13 EP - 24 KW - شتاب سنج حرارتی KW - سیستم های میکروالکترومکانیک (MEMS) KW - روش المان محدود (FEM) KW - روش طراحی آزمون تاگوچی DO - 10.22044/jsfm.2018.6538.2532 N2 - در این مقاله، یک میکروحسگر شتاب با طرحی ساده، هزینه ساخت پائین، حجم و وزن کم و همچنین حساس به شتاب‌های بسیار کوچک با قابلیت اندازه‌گیری شتاب در دو محور طراحی شده است. در طرح پیشنهادی از روش حرارتی - همرفتی برای اندازه‌گیری شتاب استفاده شده است. این میکرو حسگر شامل یک المان گرم‌کننده (هیتر) و دو جفت حسگر دما (دیتکتور) می‌باشد. با اعمال شتاب در راستای محور X یا Y دمای دیتکتورها متناسب با شتاب اعمالی تغییر می کند. دو مرحله شبیه‌سازی و بهینه‌سازی میکروحسگر بترتیب با استفاده از روش المان محدود و روش تاگوچی انجام شده است. پارامترهای هندسی و شرایط محیطی ساختار شتاب‌سنج مذکور، تاثیر بالایی در افزایش حساسیت آن، که از مهم‌ترین فاکتورهای خروجی آن می باشد، دارند. در این پژوهش، تاثیر ابعاد هندسی و شرایط محیطی شتاب-سنج حرارتی بر حساسیت خروجی سنسور مورد مطالعه قرار گرفت. سطح بهینه متغیرهای مذکور برای دستیابی به حساسیت ماکزیمم با تحلیل ضرایب سیگنال به نویز (S/N) و ترتیب اهمیت تاثیر متغیرها بر حساسیت سنسور با آنالیز واریانس ضرایب سیگنال به نویز تعیین شد. با تنظیم متغیرهای مورد مطالعه بر روی سطوح بهینه، حساسیت سنسور نسبت به میانگین نتایج شبیه سازی های انجام شده 77/12 برابر شد. با انتخاب بهترین مقادیر برای پارامترهای هندسی، حساسیت ̊ c/g 23/0 در محیط هوا و ̊c/g70/0 در محیط گاز دی‌اکسیدکربن به دست آمد. UR - https://jsfm.shahroodut.ac.ir/article_1301.html L1 - https://jsfm.shahroodut.ac.ir/article_1301_6396bd673dee667f22d6c0c27ac131b7.pdf ER -