بررسی تاثیر ابعاد هندسی میکروتیر پیزوالکتریک بر توان خروجی لایه پیزوالکتریک حسگر

امروزه میکروتیرهای پیزوالکتریک به عنوان یک عضو اصلی در سیستم های میکروالکترومکانیکی شناخته می شوند، که از آنها به برای حسگرهای جرمی، بررسی سطح جسم در مقیاس نانو ، جابجایی نانو ذرات و همچنین نانو حسگرها استفاده می شود. این نوع میکروتیرها با برخورداری از یک یا دو لایه پیزوالکتریک، بصورت خود محرک و خود اندازه گیر مورد استفاده قرار می گیرند.با توجه به اهمیت و تاثیر ابعاد هندسی میکروتیرهای پیزوالکتریک در عملکردشان، در این مقاله با استفاده از معادله دیفرانسیل حاکم بر حرکت ارتعاشی میکروتیر پیزوالکتریک خوداندازه گیر در محیط مایع، آنالیز حساسیت به منظور بررسی تاثیر ابعاد هندسی هر یک از لایه های میکروتیر پیزوالکتریک بر جریان الکتریکی تولید شده توسط لایه پیزوالکتریک اندازه گیر و پل وتسون متصل به آن در محیط کاری سیال مورد بررسی قرار می گیرد. مسلما هر چقدر جریان الکتریکی تولید شده در نتیجه حرکت ارتعاشی میکروتیر بیشتر باشد، حسگر از عملکرد مناسب تری برخوردار می باشد. با استفاده از روش آنالیز حساسیت می توان تاثیر ابعاد هندسی هر یک از لایه های میکروتیر بر جریان خروجی مورد بررسی قرار گرفته و به این ترتیب امکان طراحی بهینه میکروتیر میسر می گردد. نتایج شبیه سازی نشان می دهند که با افزایش ضخامت لایه پایه و همچنین کاهش طول آن جریان خروجی از لایه پیزوالکتریک افزایش می یابد که این نتایج در طراحی ابعادی میکروتیر موثر خواهد بود.