MEMS-akselerometre, kritiske i felt med høy presisjon, har historisk sett møtt problemer knyttet til termisk drift og stabilitet, noe som begrenser deres bredere anvendelse. Den nylige studien adresserer disse utfordringene ved å introdusere et MEMS-akselerometer som bruker avanserte selvsentrerings- og stivhetskontrollmekanismer. Denne innovasjonen forbedrer både nøyaktighet og temperaturstabilitet, noe som gjør enheten egnet for mer krevende bruksområder. Forskningen åpner nye dører for bruk av MEMS-akselerometre på områder hvor presisjon og konsistens er av største betydning.
MEMS-akselerometre, essensielle for ulike høyteknologiske applikasjoner, møter utfordringer knyttet til temperaturindusert nøyaktighetsdrift. Til tross for deres utbredte bruk i elektroniske, navigasjons- og overvåkingssystemer, er ytelsen kompromittert av temperatureffekter på mekaniske og elektroniske komponenter, noe som fører til unøyaktigheter. Tradisjonelle løsninger inkluderer design av temperatur-ufølsomme strukturer og forbedring av produksjonsprosesser, men har begrenset suksess.
En fersk en studere (gjør jeg: 10.1038/s41378-023-00647-4) ledet av et team av eksperter fra Zhejiang University, publisert 18. januar 2024 i tidsskriftet Mikrosystemer og nanoteknikk, introduserte et innovativt MEMS-akselerometer basert på stivhetsjustering med større presisjon og stabilitet. Denne enheten, kjent for sine selvsentrerende og stivhetskontrollegenskaper, representerer et betydelig fremskritt innen akselerometerteknologi.
Studien presenterer et MEMS-akselerometer utstyrt med et nytt dobbelt lukket sløyfesystem, som integrerer DC/AC elektrostatisk tuning for effektiv stivhetsinnstilling og geometrisk offsetkalibrering. Dette systemet motvirker det vanlige problemet med termisk drift, og forbedrer enhetens nøyaktighet og pålitelighet. Akselerometerdesignet bruker en selvsentrerende lukket sløyfe for nøyaktig å bestemme den optimale referanseposisjonen og en lukket stivhetssløyfe for å opprettholde effektiv stivhet til tross for temperaturvariasjoner. Sanntidsjusteringer av referanseposisjonen og innstillingsspenningen muliggjør kompensering av gjenværende termisk drift, noe som resulterer i en termisk driftkoeffisient på ca. 7 μg/°C og Allan-biasinstabilitet på mindre enn 1 μg.
Hovedforsker Dr Zhipeng Ma sier: «Vår studie markerer et betydelig gjennombrudd innen MEMS-teknologi, og tilbyr dramatiske forbedringer i både presisjon og temperaturstabilitet for akselerasjonsinstrumentering basert på stivhet nær null.»
Denne innovasjonen løser ikke bare langvarige utfordringer knyttet til temperaturdrift, men baner også vei for mer pålitelige og presise applikasjoner på kritiske områder som romutforskning og miljøovervåking, og lover å revolusjonere høyhastighets måle- og kontrollsystemer.
/Offentlig kommunikasjon. Dette materialet fra kildeorganisasjonen/forfatterne kan være tidsriktig og redigert for klarhet, stil og lengde. Mirage.News tar ingen institusjonelle posisjoner eller sider, og alle synspunkter, posisjoner og konklusjoner som uttrykkes her er utelukkende forfatterens(e). Se i sin helhet her.
«Ond alkoholelsker. Twitter-narkoman. Fremtidig tenåringsidol. Leser. Matelsker. Introvert. Kaffeevangelist. Typisk baconentusiast.»