تحليل و طراحي حسگر فشار داخل جمجمه پيزورزيستيو جديد با حساسيت بالا

در اين مقاله ،حسگر فشار جمجمه پيزورزيستيو ماشينكاري ميكروني جديد براي فشار بين صفر تا mmHg225 براي بيماران آسيب ديده جمجمه اي از جمله تومور هاي مغزي ،پاركينسون يا صدماتي كه در اثر تصادف به جمجمه وارد مي شود، تحليل و طراحي شده است كه به روش المان محدود با استفاده از نرم افزار intellisuit شبيه سازي شده است. در حسگر جديد جنس ، ابعاد ديافراگم و ساختار پيزورزيستور‌ها جهت زيست سازگاري ، انعطاف پذيري ، كوچك سازي، ساخت ساده و افزايش حساسيت تغيير يافته اند. شش ديافراگم با جنس هاي متفاوت از مواد كامپوزيت و غير كامپوزيت مورد بررسي و مقايسه قرار گرفته اندكه در نتيجه ماده‌اي كامپوزيت با استحكام كششي بالاتر انتخاب شده است. سپس طراحي براي چهار پيزورزيستور كه به صورت پل‌وتسون بسته شده اند انجام گرفته است كه دو عدد از اين پيزورزيستورها به صورت طولي و بدون پيچ قرار گرفته‌اند و دو عدد ديگر به صورت عرضي و داراي يك پيچ هستند تا در مناطق حداكثر تنش قرار گيرند و حساسيتشان افزايش يابد . براي مشاهده تاثير طول پيزورزيستور ها ، شبيه‌سازي با طول پيزورزيستور‌هاي مختلف با ابعاد ديافراگم يكسان انجام شده است و نتايج نشان مي‌دهد ساختار با طول پيزورزيستور µm300 حساسيت بالاتر (µv/mmHg1164/206)و كاملا خطي ارائه كرده است كه نسبت به كارهاي گذشته حساسيت بسيار بالايي دارد. همچنين از ديگر ويژگي‌هاي اين ساختار آن است كه كه كليه مواد مورد استفاده در حسگر زيست‌سازگارند تا بتوان بدون نگراني در جمجمه قرارداد.