MEMS und Sensoren
Welche Maßnahme erhöht die Resonanzfrequenz einer MEMS-Struktur aus Feder und Masse?
- ADie Feder weicher und die Masse schwerer machen
- BDie Feder steifer oder die Masse leichter machen
- CDie Farbe der Struktur ändern
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Antwort: B. Die Feder steifer oder die Masse leichter machen
Die Resonanzfrequenz einer Struktur mit Federkonstante k und Masse m beträgt f = (1/2π)√(k/m) und steigt, wenn die Feder steifer oder die Masse leichter wird. Bei Beschleunigungssensoren ist die Auslenkung der Masse proportional zu Beschleunigung ÷ (2πf)², sodass die Empfindlichkeit mit höherer Resonanzfrequenz sinkt. Dafür steigen die nutzbare Bandbreite und die Schockfestigkeit, weshalb die Resonanzfrequenz (etwa einige kHz) aus dem Gleichgewicht von Empfindlichkeit und Bandbreite gewählt wird.