PG-EAM - Programa de Pós-Graduação em Engenharia Aeronáutica e Mecânica
EN PT
Dissertação de Mestrado 2011

Modelagem e simulação de microacelerômetro capacitivo

Autor

Janderson Rocha Rodrigues

Orientador

Área de Concentração

Sistemas Aeroespaciais e Mecatrônica

Data de Defesa

29/08/2011

Número da Tese

61438

Resumo

Este trabalho apresenta a modelagem e simulação de um microacelerômetro capacitivo de silício produzido pela técnica de fabricação em substrato. O princípio de funcionamento do dispositivo é apresentado, assim como, suas características geométricas oriundas do processo de microfabricação. Utilizou-se a descrição generalizada para identificar e subdividir os elementos físicos do dispositivo em termos de suas funcionalidades. Por meio dessa metodologia identificou-se o elemento sensor elástico, o elemento sensor capacitivo e o condicionamento de sinal. As modelagens analíticas estática e dinâmica dos elementos sensores são apresentadas e os modelos obtidos são simulados usando o programa Matlab/Simulink®. A validade de cada modelo é discutida e os resultados obtidos são relacionados às principais especificações do dispositivo. O modelo geométrico tridimensional do microacelerômetro é simulado numericamente usando o programa COMSOL Multiphysics®. Os resultados obtidos numericamente são comparados com os analíticos e mostram uma excelente concordância, validando os modelos analíticos. .

Palavras-chave

Acelerômetros Sistemas microeletromecânicos Dispositivos eletromecânicos Modelos matemáticos Simulação computadorizada Engenharia mecânica Engenharia eletrônica