MÔ PHỎNG CẢM BIẾN GIA TỐC ÁP ĐIỆN TRỞ BA BẬC TỰ DO

Abstract

Bài báo trình bày kết quả nghiên cứu về mô hình hóa và mô phỏng các ứng xử cơ học và đặc trưng lối ra của cảm biến gia tốc áp điện trở ba bậc tự do kích thước 1x1 mm² trên cơ sở phương pháp phân tích phần tử hữu hạn (FEA) sử dụng phần mềm ANSYS. Phần tử SOLID 226 đã được sử dụng để mô hình hóa bài toán kết hợp hai trường cơ điện của cảm biến áp điện trở. Phân bố ứng suất dọc theo các thanh dầm nhạy cơ đã được phân tích và được sử dụng để xác định vị trí các áp điện trở. Tần số dao động riêng của cảm biến tính toán được theo các phương x, y và là 600110 Hz, 600110 Hz, và  46494 Hz. Độ nhạy của cảm biến tỷ lệ thuận với khối lượng khối gia trọng và tỷ lệ nghịch với chiều rộng và chiều dày thanh dầm treo. Đối với cảm biến gia tốc có thanh dầm kích thước 340 mm x 60 mm x 10 mm, độ nhạy theo phương x, y và z đạt giá trị tương ứng là 38.8 mV/g, 43 mV/g và 23.3 mV/g. Các kết quả tính toán sẽ là cơ sở để thực hiện các nghiên cứu về thiết kế và chế tạo loại cảm biến này.