Para melhorar a sensibilidade do sensor de pressão piezoresistivo microeletromecânico (MEMS), com base no princípio de funcionamento do sensor de pressão piezoresistivo de silício, foram apresentados os principais fatores que afetam a sensibilidade do sensor de pressão. Foi utilizado o software de simulação de elementos finitos COMSOL Multiphysics para investigar o efeito da espessura da membrana sensível à pressão, posição do resistor piezoresistivo e comprimento do resistor sobre a sensibilidade. De acordo com os resultados da simulação, a espessura da membrana sensível à pressão foi reduzida para 15 μm, o comprimento do resistor piezoresistivo definido como 120 μm e o resistor posicionado a 10 μm da borda da membrana sensível à pressão, concluindo a otimização estrutural de um sensor de pressão microeletromecânico MEMS com faixa de 40 kPa, melhorando efetivamente a sensibilidade do sensor. Os resultados dos testes mostraram que a sensibilidade do sensor atingiu 0,444 mV/kPa, um aumento de 26,8% em comparação com sensores de pressão convencionais com a mesma faixa e sensibilidade de 0,35 mV/kPa. Os resultados da otimização acima basicamente atendem aos requisitos de alta sensibilidade e alta linearidade dos sensores de pressão microeletromecânicos MEMS.

sistemas microeletromecânicos;sensor de pressão micro;COMSOL Multiphysics;otimização da sensibilidade