Автоматическая система контроля

Автоматизация технологических процессов

Методика расчета коэффициента демпфирования

В разработке присутствуют два механизма демпфирования.

) Внутреннее демпфирование вызвано перемещениями структурных слоёв.

) Вязкое воздушное демпфирование, которое, при атмосферном давлении, является величиной на несколько порядков более высокой, чем внутреннее. Демпфирование, вызванное воздушным потоком, между подвижными и неподвижными зубцами гребенки, а также на краях чувствительного элемента - это главный источник демпфирования.

Так как чувствительный элемент находится выше подложки, демпфирование потоком Кутта, появляющееся в результате движения воздуха между параллельными пластинами, является относительно малым. Для акселерометра демпфирование газовой пленкой, которое происходит, когда изменяется воздушный зазор между двумя близко расположенными параллельными поверхностями, также не является ощутимо высоким. Поток Хагена - Пуазейля, описывает демпфирование в узких зазорах. Коэффициент демпфирования между статором и зубцом гребенки вычисляют по формуле:

(1,2)

Где μ - эффективная вязкость воздуха, t - толщина зубца гребенки, d - зазор зубца гребенки, и l - длина зубца гребенки. При 760 мм.рт.ст.20oC μ = 1.56e-5 кг/м.с. Для симметричной разработки с 28 щелями, расчетный коэффициент демпфирования - 2.7x10-6кг/с, и соответствующая ему добротность Q = 7, которая является близкой к взвешенному значению Q = 8. Уменьшение коэффициента демпфирования, изменением размера зубца гребенки или зазора разнится с задачей увеличения чувствительности. Вакуумная упаковка может значительно уменьшить демпфирование и увеличить добротность.

Другие статьи по теме

Изучение основных возможностей программы Electronics Workbench Цель работы: ознакомиться со средой моделирования электронных схем Electronics Workbench, провести анализ генератора Колпитца, исследовать характеристики биполярного транзистора, изучить с ...

Блок управления для автоматизированной системы проверки межблочного монтажа При автоматизации производственных и технологических процессов в промышленности, научных исследованиях и создании новой техники требуется за ограниченное время одновременно измерять, ре ...

Усилитель звуковой частоты с однотактным трансформаторным выходным каскадом Для увеличения напряжения или силы тока, а так же мощности электромагнитных колебаний используются специальные устройства, называемые усилителями. В соответствии с выполняемыми фун ...