طراحی و شبیه سازی سنسور اندازه گیری جریان گاز طبیعی با استفاده از تکنولوژی mems

هدف از اجرای این پایان نامه طراحی و شبیه سازی یک سنسور فلوسنج با تکنولوژی میکروماشین جهت اندازه گیری میزان گاز طبیعی مصرفی می باشد، تا با استفاده از قابلیت های mems اندازه گیری فلوی گاز دقیقتر صورت گرفته و نیز احتمال تقلب که در فلوسنج های مکانیکی سنتی وجود دارد کاهش یابد. در سنسور طراحی شده، حرکت گاز طبیعی که یک سیال است، قسمت معلق و آزاد ساختار سنسور را جابه جا کرده و به این ترتیب سرعت آن اندازه گیری می شود. بنابراین سیستم شامل سیال و جسم جامد است. در طرح پیشنهادی از روش پیزورزیستوری استفاده شده و سعی شده است در کنار مشخصه های مورد نظر، ساختار ساده ای ارایه شود تا امکان ساخت آن وجود داشته باشد. سنسور شامل یک صفحه و چهار بازوی نگهدارنده می باشد که در مسیر جریان گاز قرار می گیرند. با انتخاب کردن صفحه ی بزرگتر و بازوهای طویل در عین حفظ ابعاد از پیش تعیین شده ی قطعه، حساسیت سنسور بالا رفته و میزان نسبت تغییرات مقاومت الکتریکی به مقدار مطلق آن 4.3% می باشد. این موضوع در مورد این سنسور باعث می شود تا ضعف فلومترهای غیر حرارتی در اندازه گیری فلوهای پایین تا حدودی پوشش داده شود. محدوده ی اندازه گیری سنسور، سرعت های 0-5.5 m?s می باشد که با توجه به کاربرد آن برای مصارف خانگی گاز طبیعی تعیین شده است. برای اینکه دما بر عملکرد سنسور تاثیر گذار نباشد، یک المان مشابه پیزورزیستورهای اصلی در روی سطح سنسور تعبیه شده است به نحوی که فقط به دما حساس می باشد، به وسیله ی این المان و به کمک مدار پردازشگر، اثر دما را می توان بسیار کاهش داد. اندازه ی سطح مورد نیاز برای سنسور 1.5×1.5 mm2 بوده و حداکثر جابه-جایی قسمت متحرک آن 107?m می باشد.