کد مقاله کد نشریه سال انتشار مقاله انگلیسی نسخه تمام متن
7137599 1461899 2013 27 صفحه PDF دانلود رایگان
عنوان انگلیسی مقاله ISI
Network modeling of multiple-port, multiple-vibration-mode transducers and resonators
ترجمه فارسی عنوان
مدل سازی شبکه از مبدل های متعدد پورت، چند ارتعاش حالت و رزوناتور
کلمات کلیدی
ترجمه چکیده
یک روش مدل سازی برای مبدل های چند پورت، چند لرزش حالت ارائه شده است. ویژگی های منحصر به فرد این روش شامل استفاده از مختصات مودال برای توصیف تغییر شکل ساختار مکانیکی، استفاده از یک آنالوگ شبکه برای هر حالت ارتعاش ساختار و انتخاب سرعت مدال است، نه یک سرعت فیزیکی خاص در ساختار، به عنوان متغیر جریان مکانیکی در هر شبکه مودال. تجزیه و تحلیل عناصر محدود تنها برای محاسبه یک مجموعه گسسته از پارامترهای مدار برجسته استفاده می شود، با تمام دیگر تجزیه و تحلیل و طراحی محاسبات انجام شده با استفاده از شبکه. این رویکرد به صورت محاسباتی کارآمد است و به ارائه بینش در طراحی محرک ها و تشدید کننده های میکرومکانیکی کمک می کند که در آن تولید و سرکوب حالت های خاص ارتعاش ممکن است مهم باشد. یک میکروفون پیزوالکتریک چند پورت میکروکنار با جهت گیری در هوا به عنوان یک مطالعه موردی برای نشان دادن کاربرد این روش ارائه شده است. تأیید مدل با مقایسه عملکردهای انتقال شبیه سازی شده و اندازه گیری شده از طریق پورت به پورت در یک محدوده فرکانس روی چندین حالت ارتعاش دستگاه انجام می شود. روش مدل سازی می تواند پاسخ حسگر چند پورت را به بارگذاری های توزیع شده، تحریک انتخابی و سرکوب حالت ها در برنامه های کاربردی، و برنامه های سنجش و محرک مخلوط مانند اندازه گیری های پورت به بندر نشان دهد.
موضوعات مرتبط
مهندسی و علوم پایه شیمی الکتروشیمی
پیش نمایش مقاله
مدل سازی شبکه از مبدل های متعدد پورت، چند ارتعاش حالت و رزوناتور
چکیده انگلیسی
A modeling procedure is presented for multiple-port, multiple-vibration-mode transducers. Unique features of the procedure include the use of modal coordinates to describe deformations of the mechanical structure, the use of a network analog for each vibration mode of the structure, and the selection of modal velocity, rather than a particular physical velocity on the structure, as the mechanical flow variable in each modal network. Finite element analysis is used only to compute a discrete set of salient circuit parameters, with all other analysis and design computations performed using the networks. The approach is computationally efficient and assists with providing insights into the design of actuators and micromechanical resonators, where the generation and suppression of particular vibration modes may be important. A micromachined, multiple-port piezoelectric microphone with in-plane directivity is presented as a case study to demonstrate application of the procedure. Model verification is performed by comparing simulated and measured port-to-port transfer functions over a frequency range spanning several vibration modes of the device. The modeling procedure can address multiple-port sensor response to distributed loadings, selective excitation and suppression of modes in actuator applications, and mixed sensing and actuator applications such as the demonstrated port-to-port measurements.
ناشر
Database: Elsevier - ScienceDirect (ساینس دایرکت)
Journal: Sensors and Actuators A: Physical - Volume 201, 15 October 2013, Pages 93-100
نویسندگان
, , , , ,