Optimizing dynamic pull-in threshold and periodic trajectories for magnetically actuated MEMS (magMEMS) in wearable sensors

Frontiers in Physics, 2025

Полный текст Открытый доступ: Gold Метаданные (CSL-JSON)
DOI 10.3389/fphy.2025.1638299
Достоверность данных 70 средняя
Как считается эта оценка

Складывается из проверяемых признаков самой записи: есть ли у статьи DOI, сколько независимых источников подтвердили её данные, заполнены ли обязательные поля и насколько свежо последнее подтверждение. Снижают оценку расхождения между источниками и отсутствие идентификатора. Значение от 80 означает, что запись опубликована без дополнительной проверки; от 60 до 79 — что она опубликована с пониженной достоверностью и ручная проверка желательна. Запись, выверенную редактором вручную, пересчёт не опускает ниже 90. Это оценка наших данных о статье, а не оценка самой статьи.

Аннотация

Magnetically actuated micro-electro-mechanical systems (magMEMSs) are pivotal for wearable sensor applications that need high sensitivity, fast response, and compact integration, such as biomedical monitoring and motion-tracking devices. In this paper, we investigate the dynamic pull-in instability and periodic trajectory analysis of magMEMS models with current-carrying filaments, addressing critical challenges in a miniaturized sensor design. A simplified Galerkin approach is used to analyze a Lorentz-force-driven MEMS oscillator, deriving approximate expressions for the dynamic pull-in threshold—a key criterion for stable periodic operation—and the corresponding oscillation frequency and periodic solutions. Extensive numerical simulations support and validate the analytical results. These findings offer valuable insights to assist in the design and optimization of MEMS devices in wearable sensors.