بهینه سازی ساختارمیکروفن خازنی جدید با دیافراگم قورباغه ای جهت افزایش حساسیت و کاهش ولتاژ تغذیه

در این مقاله هندسه و ابعاد یک میکروفن خازنی جدید قورباغه ای شکل با استفاده از الگوریتم تجمع ذرات (PSO) برای کاهش ولتاژ تغدیه و افزایش حساسیت بهینه سازی شده است. الگوریتم تجمع ذرات روش بهینه سازی تصادفی مبتنی بر جمعیت است که از رفتار اجتماعی پرندگان الهام گرفته است که برای حل فضاهای طراحی پیچیده و چندجانبه مورد استفاده قرار می گیرد. روش پیشنهادی در این مقاله می تواند با بسیاری از طراحی های قطعات ماشینکاری میکرونی دیگر سازگار باشد.این رویکرد نشان دهنده بهبودهایی نسبت به طرح های قبلی است که از شیوه طراحی معمول (روش های تقریبی مبتنی بر سعی و خطا) ساخته می شدند. باتوجه به این که عملکرد میکروفن از جهات مختلف مورد مطالعه قرارمی گیرد و پارامترهای طراحی مختلف در مصالحه با یکدیگرند، تعریف تابع هدفی چندمنظوره بسیار مهم است. در این کار، ما تابع هدف را به گونه ای تعریف کرده ایم که هر سه فاکتور فرکانس تشدید، ولتاژ کشش و حساسیت مکانیکی به طور همزمان در نظرگرفته شوند. نتایج نشان می دهد که میکروفن طراحی شده از عملکرد مطلوبی برخوردار است. درواقع تنها با انتخاب ابعاد بهینه برای طول و عرض بازوها، حساسیت مکانیکی ساختار حدود 4 برابر و حساسیت مدارباز به 2 برابرنسبت به طرحهای پیشین افزایش یافته است و مقدار ولتاژ کشش نیزتقریبا به نصف کاهش یافته است.