On the equivalence between mass perturbation and DC voltage bias in coupled MEMS resonators: Theoretical and experimental investigation

直流偏压 电压 谐振器 微电子机械系统 非线性系统 分叉 附加质量 摄动(天文学) 控制理论(社会学) 机械 物理 偏压 电位 材料科学 声学 光电子学 计算机科学 振动 量子力学 控制(管理) 人工智能
作者
Toky Rabenimanana,Fehmi Najar,Mehdi Ghommem,Vincent Walter,Najib Kacem
出处
期刊:Journal of Applied Physics [American Institute of Physics]
卷期号:132 (2) 被引量:13
标识
DOI:10.1063/5.0097377
摘要

In this work, we consider MEMS devices made of mechanically coupled microbeams under electric actuation. We conduct an experimental study to identify the occurrence of veering and then investigate its dynamic response for different electric actuations. A slight change in the DC voltage bias from the veering point is observed to affect significantly the frequency response. Indeed, jump to large orbits occurred when perturbing the applied DC voltage while operating near the cyclic-fold bifurcation point. We also develop and validate a mathematical model to simulate the response of the device. The model showed similarities in the softening effect of the DC voltage bias and an added mass when matching their induced shift in the natural frequency. As such, one can discern the inherent nonlinear effects of DC voltage bias on coupled resonators and exploit them for mass sensing applications without going over the hassle of mass deposition, which requires the deployment of complex processes. We also investigate different mass detection mechanisms. We show the potential of mode localization and the significant and abrupt jumps in the deflection of the coupled microbeams due to mass perturbation to enhance the sensitivity of MEMS mass sensors.
最长约 10秒,即可获得该文献文件

科研通智能强力驱动
Strongly Powered by AbleSci AI
科研通是完全免费的文献互助平台,具备全网最快的应助速度,最高的求助完成率。 对每一个文献求助,科研通都将尽心尽力,给求助人一个满意的交代。
实时播报
薛变霞发布了新的文献求助10
1秒前
子车凡发布了新的文献求助10
2秒前
2秒前
pwy发布了新的文献求助10
4秒前
Thea发布了新的文献求助10
4秒前
5秒前
shen应助清颜采纳,获得20
5秒前
顾矜应助alixyue采纳,获得10
5秒前
薛变霞完成签到,获得积分10
6秒前
hy完成签到,获得积分10
7秒前
7秒前
7秒前
8秒前
9秒前
9秒前
Frankyu发布了新的文献求助10
12秒前
tzjz_zrz发布了新的文献求助10
12秒前
乐观期待发布了新的文献求助200
13秒前
杪123完成签到,获得积分10
13秒前
14秒前
14秒前
16秒前
善学以致用应助陈喵喵采纳,获得10
16秒前
香菜大姐完成签到,获得积分10
16秒前
fd163c应助啦啦啦采纳,获得10
17秒前
17秒前
打打应助pwy采纳,获得10
18秒前
orixero应助123456采纳,获得10
18秒前
子车茗应助Anita采纳,获得30
18秒前
19秒前
站住浩子应助张子文采纳,获得10
19秒前
19秒前
Frankyu完成签到,获得积分10
20秒前
廉锦枫发布了新的文献求助10
20秒前
21秒前
22秒前
Jenny应助跳跃的蝴蝶采纳,获得50
22秒前
子车凡完成签到,获得积分10
23秒前
yy发布了新的文献求助10
24秒前
splemeth发布了新的文献求助10
24秒前
高分求助中
【此为提示信息,请勿应助】请按要求发布求助,避免被关 20000
Production Logging: Theoretical and Interpretive Elements 3000
CRC Handbook of Chemistry and Physics 104th edition 1000
Density Functional Theory: A Practical Introduction, 2nd Edition 840
J'AI COMBATTU POUR MAO // ANNA WANG 660
Izeltabart tapatansine - AdisInsight 600
Gay and Lesbian Asia 500
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 工程类 有机化学 物理 生物化学 纳米技术 计算机科学 化学工程 内科学 复合材料 物理化学 电极 遗传学 量子力学 基因 冶金 催化作用
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 3755395
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 3298462
关于积分的说明 10105902
捐赠科研通 3013141
什么是DOI,文献DOI怎么找? 1655012
邀请新用户注册赠送积分活动 789339
科研通“疑难数据库(出版商)”最低求助积分说明 753273