Objektif projek ini adalah untuk memahami prinsip kerja pMUT (Transducer pieaoelektrik Mesin micro Ultrasonik) melalui ciri-ciri teori dan permodelan 3-D menggunakan perisian Sistem Mekanik Mikro-Elektrik (MEMS). Ianya mempersembahkan analisis untuk bahan piezoelektrik atau perekat yang paling optimum untuk digunakan sebagai kerangka utama sensor akusitik bagi aplikasi bawah air. Anggaran awal dari model yang dibuat pada mulanya adalah bahawa sensor atau pMUT merupakan sebuah piring berlapis yang mana semua permukaan luarnya terkepit di bahagian tepi, seperti yang didemonstrasikan melalui model yang berbentuk lingkaran. Dalam projek saya, struktur asas pMUT dibentuk oleh lapisan aktif piezo yang disepitkan di antara dua elektrod dengan mewujudkan lapisan tambahan yang membentuk diafragma untuk menguatkan dan meningkatkan lebar jalur stuktur. Untuk pengesahan, model 3-D dibina, dinyatukan dan disimulasikan menggunakan penyelesai analisa melalui proses pembuatan yang dilakukan menggunakan perisian (ConventorWare) untuk membentuk suatu model pMUT. Untuk analisa pertama, frekuensi resonan model tersebut dianalisa dan diteliti untuk menjaga parameter struktur diameter diafragma serta ketebalan lapisan aktif malar. Selanjutnya, penerima dan penghantar respon dianggarkan dengan menggunakan pendekatan elemen terhingga melalui kombinasi analisis DC (50V ke 50V), analisis piezoelektrik atau Modal analisis dan analisis harmonic
(50kHz ke 25kHz)
___________________________________________________________________________________
The objective of this project is to understand the working principles of pMUT (piezoelectric Micro Machined Ultrasonic Transducer) through theoretical characterization and 3-D models using Micro-Electro mechanical Systems (MEMS) software. It presents the analysis for the most optimized piezoelectric or adhesive material, as the mainframe to an acoustic sensor for underwater applications. The assumption of the model made beforehand was that the sensor or pMUT is a multilayered plate with all outer surfaces being clamped at the fixed edge which is demonstrated using a circular shaped model. In the case of my project, the basic pMUT structure was formed by a layer of piezo active layer sandwiched between two electrodes with the presence of an additional layer forming a diaphragm to strengthen and improve the bandwidth of the structure. For verification, a 3-D model was built, meshed and simulated using the analyser solvers through fabrication processes that were carried out within a software environment (ConventorWare) to form a pMUT model. For the first analysis, the resonance frequency of the model were finalized and finetuned, keeping its structural parameters which are the diaphragm diameter and piezo active layer thickness constant. Next, receiving and transmitting responses were estimated using finite element approach through the combination of DC analysis (-50V to 50V), piezoelectric or Modal analysis and harmonic analysis (50kHz to 25kHz).
Modelling and theoretical characterization of pmut (piezoelectric micro machined ultrasonic transducer) mems acoustic sensor for underwater applications_Ahmad Aisar Mohd Zahry_E3_2011_NI