بررسی اثر سایز بر ناپایداری pull-in در میکروتیرهای تحریک شده به روش الکترواستاتیکی

میکروتیرهای الکترواستاتیکی یکی از ادواتی است که امروزه در ساخت میکروحسگرها و میکرومحرکهای مورد استفاده در سیستمهای میکروالکترومکانیکی کاربرد زیادی دارد. یکی از مهمترین مشکلاتی که در این ادوات وجود دارد، پدیده غیرخطی pull-in است به طوری که در میکرومحرکها، حد ولتاژ اعمالی را محدود می کند. در این مقاله به بررسی ولتاژ pull-in در یک میکروتیر یکسردرگیر به روش المان محدود پرداخته شده است. جهت تحلیل الکترواستاتیکی- مکانیکی از روش غیر مستقیم(پی در پی) و روش مستقیم استفاده گردید. نتایج تحلیل المان محدود حاکی از آن است که با افزایش طول میکروتیر، ولتاژ pull-in کاهش پیدا می کند. مقایسه نتایج تحلیل المان محدود به روش مستقیم و غیر مستقیم نشان از آن دارد که در روش مستقیم، مقدار ولتاژ pull-in بدست آمده کمتر از روش غیر مستقیم است. در انتها صحت نتایج حاصل از بررسی های انجام شده توسط روش المان محدود با روابط مکانیک کلاسیک حاکم بر میکروتیرهای الکترواستاتیکی مورد بررسی قرار گرفت و مشخص شد که تطابق خوبی بین نتایج داده های المان محدود با روابط مکانیک کلاسیک حاکم برقرار است.

کلیدواژه ها:

میکرو تیر یک سر درگیر ، ولتاژ pull-in ، روش المان محدود ، تحلیل الکترواستاتیکی- مکانیکی