В статье демонстрируем проведение анализов из MATLAB. Затем показываем, как визуализировать и обработать полученные данные после выполненных вычислений, построив графики основных анализов.

Подробная информация о типах анализа 3D-модели MEMS+ с помощью MATLAB, приведена в Интерактивной справочной системе. Здесь подробно приведены инструкции и скрипты по запуску анализов и визуализации результатов. Приведены примеры анализа слабого сигнала переменного тока, модальные анализы, свипирования по постоянному и переменному току, параметрические исследование, переходные анализы, расчет кривых гистерезиса и так далее.

Переместимся обратно в MATLAB и откроем полученные графики после выполнения анализа гироскопа Мурата.  

Как пример, на рисунке 1 показан график зависимости напряжения смещения по оси X от частоты смещения управляющего элемента по оси Y. На этом графике разметки нет.

Рисунок 1. График зависимости напряжения смещения по оси X от частоты смещения управляющего элемента по оси Y

Следующий график (рисунок 2) - зависимость смещения частоты по оси считывания. На графике неправильно указано название оси Y – это не разница частот.

Рисунок 2. График зависимости смещения частоты по оси считывания

Чтобы продемонстрировать, как работает моделирование, и как выполняется скрипт, откроем окно выполнения вычислений (рисунок 3). Вычисление еще идут. Смещение стало ноль вольт, потом 1, потом два вольта. И по каждому значению напряжения смещения рассчитывается изменение частоты.

Рисунок 3. Окно выполнения вычислений в MATLAB. Расчет изменения частоты от напряжения смещения

В состав программы входит много разных скриптов при помощи которых можно проводить расчет разных параметров. То есть вам не нужно переписывать эти скрипты. Необходимо просто изменить название конструкции, имена каких-то там команд и использовать это в своих разработках.

Следующий пример скрипта необходим для анализа чувствительности устройства в зависимости от угла наклона боковой поверхности. Этот анализ очень важен при проектировании гироскопов. Изменение наклона вертикальных стенок канавок влияет на изменение частоты. И разработчику необходимо понять, какое влияние оказывает это изменение на работу устройства.

Запустим скрипт, подождем буквально несколько секунд и получим данные, которые можем визуализировать с помощью графиков (рисунок 4).

Рисунок 4. Влияние угла наклона на чувствительность акселерометра

Первая характеристика показывает поведение емкости на чувствительность перекрестной оси, а потом уже и от угла наклона. В данном случае угол наклона боковой стенки – 0 градусов.

Следующее моделирование в цикле при значении угла наклона боковой стенки в 0,05 градуса.

Следующее значение при 0,1 градуса. Визуализировать результаты можно не только влияния угла наклона боковой стенки, но и других параметров.

Графики на рисунке 5 показывают изменение емкости чувствительности элемента в зависимости от наклона стенки и получаемой чувствительности перекрестной оси.

Рисунок 5. Графики изменения емкости в зависимости от наклона боковой стенки