4.2 Модальный анализ микроакселерометра

Модальный анализ выполняется в диапазоне от 1 Гц до 100 ГГц. По заданным условиям оптимальным будет анализ по трем собственным частотам, приведенным на рис. 4.13

Рисунок 4.13 – Собственные частоты микроакселерометра при номинальных размерах

Собственные формы для каждой из гармоник показаны на рисунках 4.14 – 4.16.

Рисунок 4.14 – Вид первой собственной частоты

Рисунок 4.15 – Вид второй собственной частоты

Рисунок 4.16 – Вид третьей собственной частоты

Далее проведем модальный анализ с учетом технологического разброса по ширине подвижной массы. Частоты и собственные формы приведены на рисунках 4.17 – 4.22.

Рисунок 4.17 – Собственные частоты микроакселерометра при технологическом разбросе -2,6 мкм по ширине подвижной массы

Рисунок 4.18 – Вид первой собственной формы при технологическом разбросе -2,6 мкм по ширине подвижной массы

Рисунок 4.19 - Вид второй собственной формы при технологическом разбросе -2,6 мкм по ширине подвижной массы

Рисунок 4.20 - Вид третьей собственной формы при технологическом разбросе -2,6 мкм по ширине подвижной

Рисунок 4.21 - Собственные частоты микроакселерометра при технологическом разбросе +2,6 мкм по ширине подвижной массы

Рисунок 4.22 - Вид первой собственной формы при технологическом разбросе +2,6 мкм по ширине подвижной массы

Рисунок 4.23 - Вид второй собственной формы при технологическом разбросе +2,6 мкм по ширине подвижной массы

Рисунок 4.24 - Вид третей собственной формы при технологическом разбросе +2,6 мкм по ширине подвижной массы

Проделав модальный анализ, получим график зависимости частоты от технологического дрейфа, представленный на рисунке 4.25. Данные приведены в таблице 4.7.

Таблица 4.7 – Зависимость собственной частоты от технологического дрейфа по первой собственной частоте

Переменная	Значение	Значение	Значение
Разброс, мкм	-2.6	0	2.6
1я собственная частота, Гц * 105	1.96	2.09	2.18
2я собственная частота, Гц*105	3.79	3.12	2.46
3я собственная частота, Гц * 106	1.29	1.48	1.62

Рисунок 4.25 – Зависимость частоты от технологического дрейфа по трем собственным частотам.

Подставив данные в пропорции, сделаем вывод:

1я собственная частота - при уменьшении ширины подвижной массы на –2.6 мкм частота уменьшается на 6.2%, при увеличении ширины подвижной массы на +2.6 мкм частота увеличивается на 4.3%.

2я собственная частота - при уменьшении ширины подвижной массы на –2.6 мкм частота увеличивается на 21.5%, при увеличении ширины подвижной массы на +2.6 мкм частота уменьшается на 21.1%.

3я собственная частота - при уменьшении ширины подвижной массы на –2.6 мкм частота уменьшается на 12.8%, при увеличении ширины подвижной массы на +2.6 мкм частота увеличивается на 9.4%.

Рассчитаем время отклика системы по этим графикам. Используя формулу:

Подставив все значения получаем время отклика t_пп=0,49*10^-6 с.