Resumen

El tema de este proyecto es el "Diseño y simulación de un acelerómetro empleando tecnología MEMS". Su objetivo principal es la generación de una propuesta de diseño de un acelerómetro y su simulación para determinar su funcionalidad y algunos indicadores de calidad, como tiempo de respuesta, sensitividad y respuesta en frecuencia, seleccionados porque, de los indicadores de calidad estándar en la industria, son los que se simulan fácilmente. Esto conducirá a la familiarización con las herramientas y técnicas disponibles para la fabricación de MEMS, así como las herramientas de software que son comúnmente utilizadas por ingenieros que trabajan con MEMS.

Una definición para MEMS es establecida, y su historia y aplicaciones son brevemente exploradas. Se analizan los materiales y métodos de fabricación MEMS más comunes, aquellos disponibles en la mayoría de los centros de investigación y laboratorios de universidades. Se explican los principios de tres tipos de acelerómetros: capacitivos, piezoresistivos y piezoeléctricos.

Después de la parte teórica de este proyecto, se proponen dos diseños: un acelerómetro piezoresistivo y uno piezoeléctrico. Se incluye información de sus dimensiones, esquemáticos y procesos de fabricación.

Las propuestas de diseño se construyen utilizando CoventorWare 2008, el cual puede generar modelos tridimensionales a partir del flujo de procesos y mapa de patrones. Estos modelos son posteriormente exportados a Comsol Multiphysics, donde son simulados. El resultado final de este proyecto son las simulaciones que determinan la sensitividad, tiempo de respuesta y respuesta en frecuencia de cada uno de los acelerómetros.

Los resultados de las simulaciones son comparados a valores de diseños similares de otros proyectos, así como los valores de un dispositivo comercial, para determinar si los resultados pueden ser considerados positivos o negativos. Se encuentra que son comparables con los valores de otros diseños, y exceden los valores establecidos como meta en el Capítulo 3. En cuanto al objetivo principal de este proyecto, que es el diseño y simulación de un acelerómetro que podría potencialmente encontrar aplicación en los mercados comerciales y ser competitivo con otros diseños, este proyecto se puede considerar un éxito.

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Sámano Baca, E. E. 2009. Diseño y simulación de un acelerómetro empleando tecnología MEMS. Tesis Licenciatura. Ingeniería Mecatrónica. Departamento de Computación, Electrónica y Mecatrónica, Escuela de Ingeniería, Universidad de las Américas Puebla. Mayo. Derechos Reservados © 2009.