微机电系统文献综述
机电一体化文献综述

机电一体化文献综述第一篇:机电一体化文献综述机电一体化系统设计文献综述摘要:机电一体化是一种复合技术,是机械技术与微电子技术、信息技术互相渗透的产物,是现代科学技术发展的必然结果。
作为发展中国家,我国与发达国家相比工业技术水平存在一定差距,但有广阔的机电一体化应用空间。
纵观国内外机电一体化的发展现状和高新技术的发展动向,机电一体化集机械、电子、光学、控制、计算机和信息等多学科的交叉融合于一体,其发展和进步依赖并促进相关技术的发展和进步。
机电一体化技术是多学科技术领域综合交叉,用以解决综合性工程问题的技术,能设计出更好的机电一体化系统或设备。
机电一体化产品具有高的功能水平和附加值,给开发生产者和用户带来社会经济效益。
关键词:机电一体化发展技术一、机电一体化涵义机电一体化是机械技术、微电子技术和信息技术等相关技术有机结合的一种新形式,是微电子技术向机械技术领域渗透的过程中逐渐形成的一个新概念。
“机电一体化”含有“技术”与“产品”两个方面内容:首先是“机电一体化技术”,主要是指其技术原理,即使机电一体化系统(产品)得以实现、使用和发展的技术。
其次是“机电一体化产品”,该“产品”主要是机械系统(或部件)与微电子系统(与部件)用相关软件有机结合而构成的新的“系统”,且赋予其新的功能和性能的新一代产品。
[1]二、机电一体化发展阶段机电一体化技术的发展大体上可分为三个阶段:20世纪60年代以前为第一阶段,也可称为“萌芽阶段”。
在这一阶段,由于电子技术的迅速发展,人们自觉不自觉地利用电子技术的初步成果来完善机械产品的性能。
特别是在第二次世界大战期间,战争刺激了机械产品与电子技术的结合,这些机电结合的军用技术,战后转为民用,对战后经济的恢复起了积极的作用。
那时研制和开发从总体上看还处于自发状态。
由于当时电子技术的发展尚未达到一定水平,机械技术与电子技术的结合还不可能广泛和深入发展,已经开发的产品也无法大量推广。
[2]20世纪70至80年代为第二阶段,可称为“蓬勃发展阶段”。
机电专业文献总结

机电专业文献总结引言机电工程是一门集机械、电气、自动控制等学科知识于一体的综合性学科,应用广泛。
本文总结了几篇与机电专业相关的文献,包括机电耦合系统设计、电机故障诊断、机器人运动控制等方面的研究内容。
通过对这些文献的阅读和总结,可以更好地了解机电专业领域的最新研究动态,为今后的研究和实践提供参考。
机电耦合系统设计机电耦合系统设计是机电工程领域的一个重要研究方向。
一篇文献[1]中介绍了一种新型的机电耦合系统设计方法,该方法采用混合的控制策略,结合了机械模型和电气模型。
通过建立数学模型和仿真分析,研究人员提出了一种改善系统性能的控制算法。
实验结果表明,该方法可以显著提高系统响应速度和控制精度。
电机故障诊断电机故障诊断是机电工程中一个重要的研究课题。
一篇文献[2]中介绍了一种基于振动信号的电机故障诊断方法。
该方法通过采集电机振动信号并进行信号处理和分析,识别出电机的故障类型和严重程度。
研究人员采用了小波变换、能量谱分析等方法进行信号处理,并设计了一种分类算法进行故障诊断。
实验结果表明,该方法可以准确地进行电机故障诊断并提供相应的维修建议。
机器人运动控制机器人运动控制是机电工程领域的一个重要研究方向。
一篇文献[3]中介绍了一种自适应控制方法用于机器人运动控制。
该方法通过分析机器人的动力学模型和运动规划算法,设计了一种适用于不同工况的自适应控制策略。
实验结果表明,该方法可以显著提高机器人的运动控制精度和鲁棒性。
结论通过对以上几篇机电专业相关文献的阅读和总结,可以看出机电工程领域的研究内容广泛,涉及机械、电气、自动控制等多个学科。
机电耦合系统设计、电机故障诊断、机器人运动控制等方面的研究在提高系统性能、诊断故障和提高机器人运动控制精度等方面取得了重要的研究成果。
这些研究成果对于促进机电工程领域的发展和应用具有重要意义,并为今后的研究和实践提供了有益的参考。
参考文献[1] 作者1, 作者2. 机电耦合系统设计方法研究[J]. 机械工程学报, 2018, 45(10): 100-105.[2] 作者3, 作者4. 基于振动信号的电机故障诊断方法研究[J]. 电机与控制工程, 2019, 30(5): 50-55.[3] 作者5, 作者6. 自适应控制方法在机器人运动控制中的应用研究[J]. 自动化学报, 2020, 38(4): 80-85.。
微机电系统文献计量分析

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微 机 电系 统 文 献 计 量 分 析
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微机电系统应用与发展综述

微机电系统应用与发展综述摘要:微机电系统(MEMS)是在微电子技术的基础上兴起的一个多学科交叉的前沿领域。
集约了当今科学技术发展的许多尖端成果,在汽车电子、航空航天、信息通讯、生物医学、自动控制、国防军工等领域应用前景广阔。
该文指明了MEMS技术的发展面临的问题及趋势,有望在近几十年将大量先进的MEMS器件从实验室推向实用化和产业化。
关键词:微机电系统;微电子学;微机械学;自动控制Abstract: Micro-electromechanical systems (MEMS) rise in microelectronics technology based on a multi-disciplinary frontier. Intensive many cutting-edge achievements of today’s scientific and technological development in the field of automotive electronics, aerospace, communications, biomedical, automatic control, national defense and military industry broad application prospects. The article pointed out the issues and trends facing the development of MEMS technology, expected in recent decades a large number of advanced MEMS devices from the lab to practical and industrialization.Key words: micro-electro-mechanical systems; microelectronics; micromechanics; automatically control引言随着微纳米科技和微电子技术的发展,微机电系统(MEMS)因自身尺寸微小或者操作尺度很小的特点使其成为一种高科技——微机电系统,通过这种高科技人们可以在微观领域认识和改造客观世界。
微机电系统技术调研小型化创新的引擎

微机电系统技术调研小型化创新的引擎随着科技的不断发展,微机电系统技术(Microelectromechanical Systems,MEMS)在各个领域中起到了越来越重要的作用。
微机电系统技术是一种集微型机械工程、电子技术和计算机技术于一体的交叉学科,具有微小尺寸、低功耗、高集成度和成本效益等特点。
它已经广泛应用于汽车、航空航天、医疗、能源等领域,成为驱动小型化创新的重要引擎。
一、MEMS技术在汽车领域中的应用在汽车领域,MEMS技术的应用主要集中在传感器方面。
加速度传感器、压力传感器和惯性导航系统等MEMS传感器的出现,使得车辆的安全性和驾驶体验得到了极大的改善。
通过传感器的数据采集和处理,可以实时监测车辆的状态和行驶状况,为驾驶者提供准确的判断和决策依据。
二、MEMS技术在航空航天领域中的应用在航空航天领域,MEMS技术的应用涉及到飞行控制、导航定位和空间探测等多个方面。
MEMS惯性导航系统可以实时获取飞行器的姿态、位置和速度等信息,为飞行员提供全面的导航指引。
此外,MEMS传感器还可以用于飞机结构的健康监测,及时发现并修复飞机中的结构故障,确保飞行的安全性。
三、MEMS技术在医疗领域中的应用在医疗领域,MEMS技术的应用主要体现在植入式医疗器械方面。
例如,微型心脏起搏器、血压监测芯片和胰岛素泵等设备采用MEMS技术,可以实现对疾病的有效治疗和监测。
这些微型化的医疗器械不仅可以提高治疗的准确性和效果,还可以降低手术风险和病人的痛苦,具有明显的优势。
四、MEMS技术在能源领域中的应用在能源领域,MEMS技术的应用主要集中在能源的转换和利用方面。
MEMS燃料电池、微型涡轮发电机和高效太阳能电池等设备,可以将能源转化为电能,为电网供电或为移动设备提供能量。
由于MEMS技术的小型化和高效率特点,这些设备不仅可以减少能源的浪费,还可以降低对环境的影响,推动可持续能源的发展。
总之,微机电系统技术是小型化创新的重要引擎,广泛应用于汽车、航空航天、医疗和能源等领域。
微纳机电系统的研究与发展

微纳机电系统的研究与发展随着科技的不断发展,微纳机电系统(MEMS)已成为一个重要的研究领域。
它利用微电子加工技术和微机电系统技术,制造出微尺度的机电系统和器件,应用于多个领域,如汽车工业、医疗设备、电子设备等。
本文将探讨微纳机电系统的研究与发展。
一、微纳机电系统的概述微纳机电系统是一种基于微机电技术制造的微型机电系统和器件。
主要由微缩化处理、精密加工、微型制造和信息技术等组成。
这种系统可以通过微型化设计、加工和制造,实现普通机电元件的小型化、轻量化和高集成化,同时实现了电子器件和机械器件的集成化。
在多个领域中,微纳机电系统已成为了一种关键技术。
二、微纳机电系统的应用微纳机电系统已广泛应用于许多领域。
其中最重要的应用是汽车工业。
传感器、执行器和电子控制器是现代汽车中的关键部件。
微纳机电系统可以制造出小巧而高精度的传感器和执行器,用于控制汽车的发动机、刹车、气囊等系统。
通过微纳机电系统的应用,汽车不仅更加安全可靠,而且更加节能环保。
此外,微纳机电系统还可以应用于医疗设备领域。
例如,使用微纳机电系统制造的仿生智能手术机器人,可以帮助医护人员更加精准地进行手术。
这种机器人可以通过微型力传感器、光学传感器和微型执行器,大大提高手术的精度和安全性。
在电子设备领域,微纳机电系统也有重要的应用。
例如,扫描式显示器、数字相机和激光打印机中,都需要微弱的光源。
微纳机电系统可以制造出高性能的微型光源,加强显示器的亮度和色彩的还原度。
三、微纳机电系统的研究与发展随着科技的不断发展,微纳机电系统的研究与发展已取得了令人瞩目的成果。
其中重要的进展包括微纳机电元件的尺度缩小、集成度提高和新型功能器件的开发。
首先,微纳机电元件的尺度缩小是一个重要的进展。
微电子加工技术和微机电系统技术的发展,使得微型机电元件的尺寸越来越小。
例如,压力传感器和气体传感器的尺寸已缩小到微米级别。
这种尺度的缩小,有助于提高微纳机电系统的集成度和性能。
微机电系统工程毕业论文文献综述

微机电系统工程毕业论文文献综述微机电系统工程(Microelectromechanical Systems, MEMS)是一门融合微电子技术、机械工程和材料科学的跨学科领域,涉及微米到毫米尺度的微型传感器、执行器和其他微系统的设计、制造和应用。
在过去几十年里,MEMS技术得到了广泛发展和应用。
本文以微机电系统工程为主题,通过综述相关文献,从技术发展、应用领域和制造工艺等方面进行探讨。
1. 技术发展1.1 MEMS的起源与发展最早的MEMS设备出现在20世纪60年代,当时由于电子器件尺寸不断缩小,人们开始探索制造微小的机械结构。
逐渐发展出一系列MEMS工艺,包括光刻、湿法腐蚀、离子刻蚀等,为MEMS器件的制造提供了基础。
1.2 MEMS传感器与执行器MEMS传感器是MEMS技术的重要应用之一,广泛应用于惯性导航、气体和液体压力测量、加速度测量等领域。
MEMS执行器通过微机电系统技术实现微米尺度的运动和控制,如微型血液泵、微型变焦镜头等。
2. 应用领域2.1 生物医学应用MEMS技术在生物医学领域有着广泛的应用,其中包括微流控分析系统、药物释放系统和生物传感器等。
这些应用使得医学诊断、药物研发和治疗等方面得以取得重大突破。
2.2 通信与信息技术MEMS技术在通信和信息技术领域的应用主要体现在光学MEMS 器件和微型谐振器等方面。
光学MEMS器件可用于光纤通信系统的调制和光谱分析,微型谐振器可用于无线通信中的滤波和频率稳定。
2.3 汽车与航空航天MEMS传感器在汽车和航空航天领域发挥重要作用。
汽车中的MEMS传感器可以实现对车辆行为(如加速度、转向等)进行检测和控制。
在航空航天领域,MEMS技术可以用于姿态、压力和温度传感器等。
3. 制造工艺3.1 光刻技术光刻技术是MEMS器件制造的基础工艺之一。
通过使用光刻胶和遮罩板,可以在硅片上制造出微米级的结构和图案。
3.2 干法腐蚀技术干法腐蚀技术是一种常用的微米级硅腐蚀方法。
微机电系统发展现状及关键技术分析

微机电系统发展现状及关键技术分析1 微机电系统(MEMS)现状和发展趋势随着智能制造和物联网的快速发展,传感器作为数据采集的入口,其关键器件的作用越来越重要。
万物互联时代必将使智能终端大规模推广应用,传感器的市场需求也会随之急剧增加,并且主要应用类别逐渐向具有高技术含量的MEMS传感器领域转移。
MEMS是融合微电子和微机械加工技术,将微型传感器和微型执行器以及信息处理单元等集成于一体并实现特定功能的微型智能系统。
MEMS传感器作为获取信息的关键器件,其类别繁多、应用广泛,具有质量轻、体积小、能耗低、精度高、稳定性好、集成度高以及耐恶劣工况等技术特点,对各种传感系统的微型化、集成化、模块化发展起着巨大的推动作用,已在航空航天、军事装备、工业控制、生物医疗、环境监测、汽车工业、通信通讯及智能电子产品等关键高新技术领域中得到了广泛的应用,成为国民经济和军事发展过程中的关键技术。
根据市场研究机构IC Insights发布的报告,2018年全球传感器市场规模约为215.8亿美元,其中MEMS传感器市场份额占比为78%,2018年MEMS传感器销售额增长11%,达到168.3亿美元,其中消费电子和汽车是MEMS应用的支柱性产业,共计占到MEMS应用产业规模的80%以上。
预计到2020年,全球MEMS产业将超过200亿美元。
全球MEMS产业细分市场占比见图1。
全球前10名MEMS器件厂商占據了大部分市场份额,2017年营业收入超过2亿美元的有20家,其中传感器行业5大者——博世有限公司、意法半导体(ST)集团、美国德州仪器公司、安华高科技公司、惠普公司占据市场份额的1/3,营业收入合计约43亿美元。
中国作为世界最大的电子产品制造基地,MEMS器件使用量约为全球的1/4。
2017年,中国MEMS传感器市场销售额将达到41亿美元。
全球MEMS传感器主要细分应用领域及其市场规模详见图2。
由于笔记本、平板电脑和智能手机等消费类电子产品的巨大市场需求,以及具有广阔增长潜力的可穿戴类电子设备和物联网应用市场的带动作用,MEMS传感器产业发展将进入快速发展时期。
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基于Galerkin法分析微梁的动态响应一、课题研究背景1.MEMS的概念MEMS是微机电系统(Micro-Electro-Mechanical System)的英文缩写,是指将微结构的传感技术、致动技术和微电子控制技术集成于一体,形成同时具有“传感-计算(控制)-执行”功能的智能微型装置或微型系统[1]。
随着技术的兴起和发展,MEMS已成为继微电子技术之后在微尺度研究领域中的又一次革命。
MEMS通过力、电、磁等能量的转换来实现自身的特有功能,涉及多种物理场的互相耦合,因此它是一个多能量域耦合作用的极其复杂的系统。
2.MEMS的特点一般地说MEMS具有以下几个非约束性的特征:(1)MEMS器件体积小、重量轻、耗能低、惯性小、谐振频率高、响应时间短。
尺寸在毫米到微米范围之内,区别于一般宏(Macro),即传统的、大于1cm 尺度的“机械”,并非进入物理上的微观层次。
(2)以硅为主要材料,机械电器性能优良:硅的强度、硬度和杨氏模量与铁相当,密度类似于铝,热传导率接近钼和钨。
基于(但不限于)硅微加工技术制造。
(3)批量生产大大降低了MEMS 产品成本。
用硅微加工工艺在一片硅片上同时可制造出成百上千个微型机电装置或完整的MEMS,批量生产使性能价格比比之传统“机械”制造技术大幅度地提高。
(4)集成化。
可以把不同功能、不同敏感方向的多个传感器或执行器集成于一体,或形成微传感器阵列、微执行器阵列,甚至把多种功能器件集成在一起,形成复杂的微系统。
微传感器、微执行器和微电子器件集成在一起可制造成可靠性、稳定性很高的MEMS。
3.MEMS的研究领域作为一门交叉学科,MEMS的研究和开发更是为了在微观领域探索新原理、开发新功能、制造新器件。
由于MEMS具有体系小、重量轻、能耗低、集成度高和智能化程度高等一系列优点,MEMS的研究领域不仅与微电子学密切相关,而且还广泛涉及到机械、材料、光学、流体、化学、热学、声学、磁学、自动控制、仿真学等学科,技术影响遍及包括各种传感器件、医疗、生物芯片、通信、机器人、能源、武器、航空航天等领域[2-5],所以MEMS技术是一门多学科的综合技术。
MEMS的研究包括理论基础、技术基础和应用与开发研究。
MEMS 理论基础研究主要包括由于尺寸的微小型化、结构材料以及加工方法的不同带来的一些新的理论问题。
结构尺寸效应和微小型化理论,如:力的尺寸效应、微结构表面效应、微观摩擦机理、热传导、误差效应和微构件材料性能等等。
尺寸减小到一定程度,有些宏观物理量甚至要重新定义,随着尺寸减小,需要进一步研究微结构力学、微动力学、微液体力学、微磨擦学、微电子学、微光学和微生物学等。
4.MEMS的应用微型仪器是MEMS技术的实际应用,是MEMS技术与微电子技术综合集成成果之一,它具有一般MEMS系统特有的优点和性能,更为主要的是大大提高了仪器的功能密度和性能价格比。
根据MEMS的特征尺寸和受力特点,可以将其简化为一些简单的结构形式,微梁就是一种在MEMS中得到广泛应用的典型结构。
在MEMS中,微梁是系统的关键部件之一,其动力学特性直接关系到整个系统的性能。
微致动器、微传感器等微型仪器器件设计中常采用各种微梁结构,如微加速度传感器、插齿电容谐振器、插齿电容致动器等。
目前,由于微尺度领域材料的力学性能存在尺度效应,使得微梁的动力学性态较传统的大尺寸柔性梁的动力学性态呈现明显的不同。
微尺度实验证实微结构的力学性能存在尺寸效应,传统力学理论的本构关系中不包含任何与尺度相关的参数,不能够描述和解释力学性能的尺寸效应现象。
而且微型器件在工作中存在着电场力与结构变形的机电耦合问题,该问题是导致目前微机械产品易出现稳定性差、可靠性低、次品率高的原因之一。
因此,研究机电耦合微梁结构对于推动MEMS的发展具有重要意义[6-9]。
二、课题研究现状自20世纪80年代起,MEMS就引起了世界各国科学界、产业界和政府部门的高度重视,成为发达国家高科技发展的重点方向之一。
目前,国外己研制成的MEMS/微机械结构部件有阀门、弹簧、喷嘴、臂梁、齿轮,连接器、散热器、马达及各种传感器(如加速度表、陀螺、微型惯性测量组合等)。
硅微压力传感器、微加速计和微阀等已成为商品,具有和传统产品竞争的能力。
美国、德国和日本在MEMS研究方面已取得市场效益,主要以加速度传感器、惯性测量器件、微流体系统为主导产品[10-14]。
东南亚地区如新加坡、韩国在MEMS研究中也取得一些成果。
我国的MEMS研究始于20世纪90年代,主要从事微机械动力学等基础理论的研究,并在微电机、微马达、微惯性测量等方面取得了阶段性的成果。
国家自然科学基金、“863”计划等对MEMS研究都给予了充分的重视和资助[15-18]。
1.国外研究现状[19](1)美国美国对MEMS的研究多直接列入国防研制计划。
1994年发布的《美国国防部技术计划》报告,把MEMS列为关键技术项目。
美国国防部高级研究计划局积极领导和支持MEMS的研究和其军事应用,现已建造一条MEMS标准工艺线以促进新型元件/装置的研究与开发。
美国宇航局投资1亿美元着手研制“发现号微型卫星”。
美国工业界主要致力于压力传感器、位移传感器、应变仪和加速度表等传感器有关领域的研究。
美国大批量生产的硅加速度计把微型传感器(机械部分)和集成电路(电信号源、放大器、信号处理和正检正电路等)一起集成在硅片上mm3 的范围内。
mm3美国国家科学基金会把MEMS作为一个新崛起的研究领域并制定了资助微型电子机械系统的研究的计划,从1998年开始,资助MIT、加州大学等8所大学和贝尔实验室从事这一领域的研究与开发,年资助额从100万美元、200万美元加到1993年的500万美元。
加州大学伯克利传感器和执行器中心(BSAC)得到国防部和十几家公司资助1500万美元后,建立了21115m研究开发MEMS的超净实验室。
加州理工学院在飞机翼面粘上相当数量的Imm的微梁,控制其弯曲角度以影响飞机的空气动力学特性。
(2)日本日本对MEMS的研究以开发微型机器人为目标,首期研发了医疗和核工业应用中的微型机器人,并于1991年成立了微机电系统研究中心。
日本研制的数厘米见方的微型车床可加工精度达ttm5.1的微细轴。
日本通产省1991年开始启动一项为期10年、耗资250亿日元的微型机械大型研究计划,研制两台样机。
一台用于医疗,进人人体进行诊断和微型手术;另一台用于工业,对飞机发动机和原子能设备的微小裂纹实施维修。
该计划有筑波大学、东京工业大学、东北大学、早稻田大学和富士通研究所等几十家单位参加。
(3)德国德国的MEMS研究更侧重于微机械加工技术,并实现了多种具有前沿性的加工手段。
德国自1988年开始微加工十年计划项目,其科技部于1990--1993年拨款支持“微系统技术”研究,并把微系统列为本世纪初科技发展的重点。
德国首创的LIGA(光刻电铸)工艺,制成了悬壁梁、执行机构以及微型泵、微型喷嘴,湿度、流量传感器以及多种光学器件,为MEMS的发展提供了新的技术手段,并已成为三维结构制作的优选工艺。
(4)其他国家法国1993年启动的7000万法郎的“微系统与技术”项目。
瑞士在其传统的钟表制造业和小型精密机械工业的基础上也投入了MEMS 的开发工作,1992年投资为1000万美元。
英国政府也制订了纳米科学计划,在机械、光学、电子学等领域列出8个项目进行研究与开发。
欧共体也组成了多功能微系统研究网络(Network of Excellence in Multifunctional,简称NEXUS),联合协调46个研究所的研究。
为了加强欧洲开发MEMS的力量,一些欧洲公司已组成MENS开发集团,相继对微型系统的研究开发进行了重点投资。
目前已有大量的微型机械或微型系统被研究出来,例如:尖端直径为5斗m的微型镊子可以夹起一个红血球。
尺寸为mm7⨯⨯的微型泵流量可达mm27mm2501d,能开动mm.3大小的汽车。
还有在磁场中飞行的机器蝴蝶,/min以及集微型速度计、微型陀螺和信号处理系统为一体的微型惯性组合(MIMU)。
2.国内研究现状[20]与国外相比,国内在这方面的研究起步晚,但是在研究方法和成果上来看,并不比国外的研究逊色,国内的研究方法也应经日趋成熟,研究成果也可谓硕果累累。
在“八五”、“九五”期间得到国家科技部、教育部、中国科学院、国家自然科学基金委和原国防科工委的支持。
1995年国家科技部实施了攀登计划“微电子机械系统项目”(1995一1999年)。
1999年“集成微光机电系统研究”项目通过了国家重点基础研究规划的立项建议。
目前在我国己有40多个单位的50多个研究小组,取得了一些研究成果。
广东工业大学与日本筑波大学合作,开展了生物和医用微型机器人的研究,已研制出一维、二维联动压电陶瓷驱动器,其位移范围为10杠mxlop.m;位移分辨率为0.01p.m,精度为0.1Ixm,正在研制6自由度微型机器人;长春光学精密机器研究所研制出直径为3mm的压电电机、电磁电机、微测试仪器和微操作系统。
上海冶金研究所研制出了微电机、多晶硅梁结构、微泵与阀。
上海交通大学研制出Op2mm的电磁电机,南开大学开展了微型机器人控制技术的研究等。
我国有很多机构对多种微型机械加工的方法也开展了相应的研究,已奠定了一定的加工基础,能进行硅平面加工和体硅加工、LIGA 加工、微细电火花加工及立体光刻造型法加工等。
现有的微电子设备和同步加速器为微系统提供了基本条件,微型驱动器和微型机器人的开发早已列入国家863高技术计划及攀登计划B中。
在新原理微器件、通用微器件、新的工艺和测试技术以及初步应用等方面我国也取得了显著的进展,已开展了包括微型直升机、力平衡加速度传感器、力平衡真空传感器、微泵、微喷嘴、微马达、微电泳芯片、微流量计、硅电容式麦克风、分裂漏磁场传感器、集成压力传感器、微谐振器和微陀螺等许多微机械器件的研究和开发工作[21-23]。
研究出的硅电容式微麦克风是目前国际同类研究中灵敏度最高的微麦克风,并且在国际上首次研制出包括片上转速检测电路的集成硅微静电马达,同时分裂漏磁场传感器、集成压力传感器、硅微静电马达工艺己取得三项美国专利。
三、课题研究内容本课题主要侧重于MEMS动力学的研究。
机械系统动力学是研究机械在运行过程中的受力情况以及在这些力作用下的运动状态的学科,是进行机械结构动力优化设计的基础[24-25]。
MEMS属于精密仪器范畴,且多在动态下工作,其动态特性是影响其工作性能的重要因素,要求对系统进行动态设计,研究其动力学特性对于设计新的微机械装置及更好地控制其工作特性有重要意义。
主要完成以下工作:(1)熟悉等直梁自由振动的求解方法以及振型函数、固有频率等概念;掌握梁的横向振动的有关特性。