Методика проектирования микромеханического датчика на основе комплексной системной модели

Предложена методика проектирования микромеханических инерциальных датчиков компенсационного типа, в контуре управления которых применен дельта-сигма модулятор. Разработка таких датчиков требует современных методов проектирования, включающих моделирование на системном уровне, уточнение модели по результатам конечно-элементного моделирования и моделирования отдельных блоков контура управления на схемотехническом уровне, а также реализацию цифрового двойника по результатам экспериментального исследования образцов. Такой комплексный подход к проектированию обусловлен высокими требованиями к характеристикам датчика (как в части динамического диапазона, так и в части точностных характеристик), необходимостью учета различных физик для описания процессов, необходимостью оценки влияния внешних воздействующих факторов, невозможностью проведения быстрого макетирования, необходимостью учета влияния на характеристики датчика параметров технологического процесса и др. В связи с этим в статье предложена комплексная методика проектирования микромеханических датчиков на основе системной модели. Приведены результаты экспериментального исследования датчика компенсационного типа с применением предложенной методики.