Емкостные МЭМС-датчики ускорения измеряют ускорение в широком диапазоне и характеризуются сравнительно простой конструкцией, значительной стабильностью, низким уровнем энергопотребления, высокой чувствительностью по осям X , Y и Z . В работе представлены результаты процессов моделирования и оптимизации чувствительного элемента емкостного МЭМС-датчика ускорения гребенчатого типа. Исследованы деформация, резонансные частоты и изменения емкости чувствительного элемента МЭМС-датчика с толщиной кремниевой пластины 30 мкм с использованием программного обеспечения Ansys и Ansys Maxwell на основе метода конечных элементов. Изучена деформация чувствительного элемента по осям X и Y , которая играет важную роль для измерения емкости конструкции МЭМС-датчика при воздействии ускорения в диапазоне 100-500 g . В результате моделирования МЭМС-датчика с различным количеством гребенок получены изменения емкости между гребенками. Установлено, что конструкция емкостного МЭМС-датчика ускорения гребенчатого типа с 20 парами электродов оптимальна по чувствительности и массогабаритным параметрам.

The MEMS capacitive acceleration sensors measure acceleration in wide frequency range and are characteristic of simple construction, considerable stability, low energy consumption and high X-, Y-, and Z-direction sensitivity. In this work, the results of modeling and optimization of the sensing element of a MEMS comb type capacitive acceleration sensor are presented. The deformation, resonant frequencies, and capacitance changes in MEMS comb type capacitive acceleration sensor with 30 mum silicon wafer are examined using the Ansys and Ansys Maxwell simulation software based on the finite element method. The sensing element deformation along the X and Y axes was studied, as it plays a critical role in measuring the capacitance of the structure of MEMS comb type acceleration sensor on exposure to accelerations in the range 100-500 g. As a result of modeling a MEMS sensor with a different number of combs, changes in the capacitance between the combs were obtained. It has been established that the design of MEMS comb type capacitive acceleration sensor with 20 pairs of electrodes is optimal in terms of sensitivity, weight and size parameters.

Известия высших учебных заведений. Электроника = Proceedings of universities. Electronics: научно-технический журнал. — Москва: МИЭТ, 2022 -. — Электрон. журнал. — Периодичность: 6 раз в год. — Размещен на платформе "eLIBRARY.RU", ООО НЭБ: https://elibrary.ru/. — Доступ по паролю из сети Интернет (чтение). — <URL:https://www.elibrary.ru/title_about_new.asp?id=7821>.

Известия высших учебных заведений. Электроника = Proceedings of universities. Electronics: научно-технический журнал. — Москва: МИЭТ, 2022 -. Т. 28, № 4, 2023. — (12 ст.). — Доступ по паролю из сети Интернет (чтение). — <URL:https://www.elibrary.ru/contents.asp?id=54314943>.