Análisis mecánico de un sensor de temperatura tipo MEMS

Abstract

La temperatura es un parámetro muy importante en casi cualquier experimento. La investigación moderna, nos exige arreglos experimentales cada vez más complejos o con dificultades muy específicas, las cuales descartan el uso de sensores tradicionales. Por lo cual, la tecnología MEMS (sistemas micro-electromecánicos) es ampliamente utilizada para superar dificultades técnicas. Es nuestro interés implementar mejoras en el diseño de este tipo de dispositivos, mediante su modelado matemático. En este trabajo se presenta el análisis matemático de una micro viga en voladizo, utilizada como sensor de temperatura. La micro-viga es compuesta por dos materiales metálicos con diferente coeficiente de expansión térmica, la cual es expuesta a una fuente de calor (placa a temperatura constante) induciendo una deflexión en el extremo libre. El modelo matemático desarrollado, es capaz de relacionar la deflexión de la viga con su cambio de temperatura. Además, fue analizado para encontrar la configuración geométrica que maximiza su desempeño, así como su tiempo de respuesta