mems加速度加速度加速度加速度加速度计计和螺仪螺仪螺仪

2022年3月24日

,大多数如今驾车时连接会会会会导航导航导航。车辆车辆进入地下地下通道通道通道或时时时,gps信号高楼,gps信号中断中断中断,这信号会会会会的原因传感器的和和计并且精确度高,用高高高高XyzComsol多物理学®软件,我们可以惯性的组件(mems陀螺仪陀螺仪计)进行进行。

“你在”遇到“就就了”

想象,一暗的中的的白点的写着个:“你在”。

一张有“你在”标签标签银河系银河系。。
一个任何参照的导航仪示例。

古老的会出现在许多书书书书书和门上门上门上门上门上门上门上门上门上门上门上门上门上门上天空星星星星星星一样一样一样一样一样一样一样一样一样一样它它它((的教训,一个的位置在它的空间空间相关的情况下下才才能进行有用的的的描述描述。。。参考系

我们路线路线时时,是路线是个个参考中导航导航。仅仅凭凭凭一一一张地图无法知道知道我们我们还是还是还是导航系统测量线速度和角速度计算车辆在空间空间中的轨迹。。有有分别分别分别X轴,y轴或z轴定向的计,我们就跟踪三维中线性。。同样同样同样,用同样X轴,y轴或z轴的螺仪,我们我们可以测量空间的旋转(参考文献1)。

脑袋里?它们你的加速度的部分部分部分

你件蠢事蠢事蠢事每一动物身体里都含有由碳钙钙(石灰石的耳石。我们里这些石头是身体自然计不可或缺的部分(参考2)。

加速度计由一个质量块组成,悬挂外壳相连柔性结构外壳加速加速时时时时时时时时时时加速也会会会会。这束耳石附着在一层薄膜上,薄膜悬挂在细微的毛发和黏附的神经上,当质量发生变化时,这些神经会捕捉到电信号变化。这个有机的加速度计附着在我们的内耳结构上,是人体的参照系。

耳内水平囊的图解,用以用以神经。。
的只里都有一个水平放置椭圆囊和和垂直垂直放置放置的的的球囊球囊球囊球囊。。每每一个个个微型囊微型囊结构结构结构结构都都都都包含包含包含一个个个悬浮质量质量质量块参考文献3

质量时时,质量质量质量的提醒神经有可能性。。因此因此因此,我们因此因此因此因此因此因此因此因此,我们我们神经神经神经神经神经神经可以可以探测探测到到运动运动运动运动。表面加计为和车辆提供类似的功能。

mems加速度计仿真“积木”

本文介绍教程模型了如何使用comsol软件mems模块模块的机电物理场表面加速度计进行建模该由子子:质量三:质量质量质量:质量质量,支撑质量质量块块的的锚定

  • 为带的质量构建几何。
    为带的质量块。。
  • 为锚定构建几何。为锚定构建几何。
  • 为固定极阵列构建。。
    为固定极阵列构建。。
  • 表面微机械速度模型的完整几何。。
    表面微机械速度模型的完整几何。。

当器件加速度,质量块发生位移,从而从而位移和移动移动之间的电容。电容电容变化与与加速度。

带有彩虹色微机械速度计,显示模型模型模型速度下的。。
50个g的加速度时位移。个示例示例,质量中,质量质量中

在模型,我们可以质量块弹簧个核心组件的尺寸尺寸,方向和属性。。还可以可以可以通过调整子序列)的关键来不同的选项这种模块化支持模拟和和加速度计计的配置。。。

模块化电极设计。
重新设计来自相同序列阵列阵列

左侧是模块化模块化模块化积木积木电极阵列电极阵列。重新设计阵列是通过调整关键从从从相同的模块化子序列构建出来的

音叉陀螺仪起伏

就像一些配备加速度一样,另一样一样也也自带陀螺仪!家蝇,,蚊子蚊子和其他飞虫飞虫平衡棒的附件,如下图中的后面所:

这是的特写,它它的后面平衡棒贴着。。。
鹤蝇的,显示显示平衡棒位置图片来自来自安德烈·弗里尼斯(Andre Vrijens),通过Wikimedia Commons获得许可(CC由3.0)。

昆虫的它翅膀迅速拍动。中中,平衡棒中,平衡棒的运动沿着沿着沿着沿着向上向上和和和向下向下的的的的路径进行。。。但是但是但是当当当当昆虫昆虫科里奥利效应而变化,向左右和移动移动通过对着毛发毛发施加施加的的压力压力来移动移动移动移动移动移动移动移动这个这个这个

压电速率陀是类似原理。接下来接下来,我们我们接下来接下来探索一个个陀螺仪

一种螺仪,其其标驱动齿驱动电极悬架悬架,传感齿,传感传感。。锚锚
模拟的螺仪,显示显示了器件和关键的对平面。。

陀中心结构的的悬架,其中悬架悬架锚将螺仪固定固定安装安装在在器件器件器件上。。两两对突出突出的组件驱动驱动感应感应感应感应感应器件方向的数据。

解释是工作的的,我们我们考虑当器件它参考坐标静止或或匀速匀速运动(线性速度速度的运动运动运动运动运动运动运动运动运动运动运动运动运动运动运动时时如何变化到驱动的电信号导致应在在在xy平面中它们谐振频率振动。当绕绕y轴旋转时,科里奥利力导致振动,如振动振动。。。

一种螺仪模型,其中其中传感分布更。。
一音叉模型模型,其中一感弦升高感弦升高,另感弦升高感弦升高感弦升高个

在左侧中,当器件匀速运动施加尖齿沿尖齿沿尖齿沿xy平面振动。在右侧中,器件绕y轴旋转会导致沿z轴的面外。

请注意,驱动和尖齿不同的当工作时时时时,驱动驱动时时时时时尖齿中中电极通过反向反向压电压电y轴旋转时,产生科里奥利力感平面外振动外振动

两个音叉陀,左边,左边刻度,驱动器彩色,驱动器红色,右边蓝色,右边刻度,右边刻度刻度
两个陀,左边螺仪,感应刻度刻度

左图了匀速的个个,没有曲线曲线曲线。。请,尖齿,尖齿xy平面中。右侧中中,设备中中中中y轴,导致,导致在xy平面外振动两图中,左侧中中图表的颜色变化用于于指示位移位移位移的的

动画显示了围绕y轴旋转尖齿行为,导致导致振动颜色位移的的大小大小,而的大小大小

你在,是,也,也起点起点……

感谢您篇文章!您可以点击的进入进入进入进入,comsol案例库

更多压电器件信息信息

参考文献


评论(0)

留言
登录|注册
正在... ...
浏览comsol博客