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Communication Dans Un Congrès Année : 2009

From MEMS to NEMS: Modelling and characterization of the non linear dynamics of resonators, a way to enhance the dynamic range

Résumé

The resonant sensing technique is highly sensitive, has the potential for large dynamic range, good linearity, low noise and potentially low power. The detection principle is based on frequency change that is induced by rigidity changes in the resonator. In order to compensate the loss of performances when scaling sensors down to NEMS, it proves convenient to find physical conditions in order to maximise the signal variations and to push the limits of the linear behavior. To do so, a comprehensive model including the main sources of nonlinearities is needed. In the present paper, a process, characterization methods and above all an original analytical model are presented.
Le mode de détection fréquentielle a pour avantages d'être extrêmement sensible, a le potentiel d'avoir une large gamme dynamique, peu sensible au bruit, une large gamme de linéarité et une faible consommation électrique. Le principe de détection est basé sur le changement de la fréquence de résonance induit par une modification de la raideur du résonateur. Afin de compenser la détérioration des performances lorsqu'on réduit les tailles des résonateurs des MEMS au NEMS, il s'avère important de trouver des conditions physiques permettant de maximiser le signal de détection et pousser les limites du comportement linéaire. Pour cela, un modèle complet qui prend en compte toutes les sources principales des non-linéarités est nécessaire. Dans ce papier, un modèle analytique sur la dynamique non linéaire de micro et nanorésonateurs ainsi qu'une validation expérimentale sont présentés.
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Dates et versions

hal-00486245 , version 1 (05-07-2018)

Identifiants

  • HAL Id : hal-00486245 , version 1

Citer

Najib Kacem, Sébastien Hentz, Sébastien Baguet, Régis Dufour. From MEMS to NEMS: Modelling and characterization of the non linear dynamics of resonators, a way to enhance the dynamic range. XIXe Congrès Français de Mécanique (CFM2009), Aug 2009, Marseille, France. ⟨hal-00486245⟩
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