MEMS微传感器的工作原理(2)
mems压阻式传感器工作原理
mems压阻式传感器工作原理
Mems压阻式传感器是一种基于微机电系统(Microelectromechanical Systems, MEMS)技术制造的压力传感器，通过测量薄膜电阻的变化来检测压力的变化。
工作原理如下：
1. 薄膜制备：在压阻式传感器的芯片上制备一层薄膜，通常使用硅材料制成。
2. 压力感应：当外部施加压力到传感器上时，薄膜会发生变形，变形程度与压力的大小成正比。
3. 电阻变化：薄膜上有一系列的电阻，这些电阻会随着薄膜的变形而发生改变。
通常，薄膜上的电阻布局为一系列细长电阻条，形成一个电桥电路。
4. 电桥电路：电桥电路是由两个电阻共享电流的分压电路。
薄膜上的电阻条为电桥电路提供输入电阻。
当薄膜发生变形时，电桥的电阻比例会发生变化，从而改变了电桥的电压输出。
5. 信号处理：电桥的电压输出信号经过相关的放大和滤波电路进行处理，并转换成数字信号。
6. 压力测量：通过测量电桥输出信号的变化，可以判断外部压力的大小和变化。
Mems压阻式传感器因其小型化、高精度和低功耗等特点，在压力、重力、加速度等方面的测量中得到广泛应用。
mems传感器原理
mems传感器原理MEMS传感器原理一、引言MEMS（Micro Electro-Mechanical Systems）传感器是一种微型传感器技术，通过将微机电系统与传感器技术相结合，实现了在微尺度上感知和测量各种物理量的能力。
本文将介绍MEMS传感器的原理和工作方式。
二、MEMS传感器的构成MEMS传感器通常由微机电系统（MEMS）和传感器元件两部分组成。
MEMS部分由微小的机械结构组成，通过微加工工艺制造而成，包括微加速度计、微陀螺仪、微压力传感器等；传感器元件则是通过MEMS部分感知和转换物理量，如加速度、角速度、温度、压力等。
三、MEMS传感器的工作原理1. 加速度传感器原理加速度传感器是MEMS传感器中最常见的一种类型。
它利用微机电系统中的微小质量块和微弹簧构造，通过测量微小弹簧的位移来感知加速度。
当受到外力作用时，微小质量块将发生位移，通过测量位移的变化来计算加速度的大小。
2. 陀螺仪原理陀螺仪是一种用于测量角速度的MEMS传感器。
它利用了旋转物体的角动量守恒原理。
陀螺仪中的微机电系统结构包括一个微小的旋转质量块和微弹簧。
当陀螺仪受到角速度作用时，旋转质量块会产生角动量，通过测量角动量的变化来计算角速度的大小。
3. 压力传感器原理压力传感器利用微机电系统中的微小薄膜结构来感知压力变化。
微小薄膜受到外部压力作用后，会发生微小位移，通过测量位移的变化来计算压力的大小。
薄膜的材料和结构设计对传感器的灵敏度和精度有重要影响。
4. 温度传感器原理温度传感器是一种基于热敏效应的MEMS传感器。
它利用了温度变化对材料电阻或电容的影响。
传感器中的热敏元件受到温度变化的影响，导致电阻或电容发生变化。
通过测量电阻或电容的变化来计算温度的大小。
四、MEMS传感器的应用MEMS传感器在各个领域有广泛的应用。
在汽车行业中，MEMS传感器被用于车辆稳定性控制、空气袋系统和安全气囊等。
在智能手机和可穿戴设备中，MEMS传感器被用于加速度计、陀螺仪和磁力计等。
mems传感器原理
mems传感器原理MEMS传感器原理MEMS传感器是一种微型传感器，全称为Micro-Electro-Mechanical Systems传感器，是利用微机电技术制造的传感器。
它的工作原理是通过微小的机械运动或电学信号的变化来测量和检测物理量。
MEMS传感器广泛应用于手机、汽车、医疗设备等各个领域，成为现代科技的重要组成部分。
1. MEMS传感器的结构MEMS传感器的核心部分是微机电系统。
它由微小的机械结构和电学部分组成。
微小的机械结构通常由硅片制成，具有非常高的精度和稳定性。
电学部分则包括传感器的电路和信号处理单元。
这些部分通过微纳加工技术相互结合，形成一个完整的MEMS传感器。
2. MEMS传感器的原理MEMS传感器的工作原理主要分为机械型和电容型两种。
机械型MEMS传感器利用微小的机械结构的运动来感知物理量。
例如，加速度计就是一种机械型MEMS传感器。
它通过测量微小结构的运动变化来检测物体的加速度。
当物体加速或减速时，微小结构会受到力的作用，从而产生微小的位移。
通过测量这个位移，可以确定物体的加速度。
机械型MEMS传感器还可以用于测量压力、温度等物理量。
电容型MEMS传感器则利用电学信号的变化来感知物理量。
其中最常见的是电容式加速度计。
电容式加速度计由两个电极组成，当传感器受到加速度时，电极之间的电容会发生变化。
通过测量电容的变化，可以确定物体的加速度。
电容型MEMS传感器还可以用于测量角度、磁场等物理量。
3. MEMS传感器的优势MEMS传感器相比传统的传感器具有许多优势。
MEMS传感器体积小、重量轻。
由于采用了微纳加工技术，MEMS 传感器可以制造出非常微小的结构，从而大大减小了传感器的尺寸和重量。
这使得MEMS传感器可以方便地集成到各种设备中，如手机、智能手表等。
MEMS传感器功耗低。
由于体积小，MEMS传感器所需的电力也较低。
这不仅延长了电池寿命，还降低了能源消耗。
MEMS传感器响应速度快。
MEMS传感器原理
微型传感器的历史
早在60年代初，就已开发出了实用半导 体应变片；MEMS First Bucket of Gold
1962年第一个硅微型压力传感器问世 ； 79年研制出第一个微硅加速度计； 94年出现了大批量生产的用于汽车防撞
∆ρ ＝πσ = πEε = πE ∆L
ρ
L
其中：
π——材料的压阻系数 E——弹性模量 ε——应变
一般金属材料的压阻系数很小，可以忽略。而半导体材
料的压阻系数π却很大 。对于硅半导体材料，材料的灵敏 度系数(Gauge Factor) G = ∆R ≈ πE 一般在70～170之间 。
εR
硅膜上的电阻在应力作用下相对变化为：
传感器 量程:1Psi～
250Psi (1Psi ≈ 6.9KPa)
压阻式微型压力传 感器的特点
优点：制作工艺、检测电路简单， 得到最广泛的应用。
缺点： 温度漂移大，需温度补偿。
1. 2 电容式微型压力传感器 Capacitive Pressure Sensor
电容式传感器将被测量转换成电容量变化，一般 敏感元件为可变电容器的形式。
微型压力传感器有各种工作原理， 如：压阻、电容、场发射和光纤等。
1.1 压阻式微型压力传感器
Piezoresistive Pressure Sensor
压阻式压力传感器基本原理：将作用于薄膜的被测压力， 通过薄膜的应力转换成电阻值的变化，再经相应的测量电 路测出被测量值。
压阻式微型压力传感器利用半导体材料的压阻效应，即材 料受到应力作用时，其电阻或电阻率发生变化。
微型传感器技术的原理与应用
微型传感器技术的原理与应用随着物联网、智能家居等领域的迅速发展，传感器技术正在扮演着越来越重要的角色。
而微型传感器，则是传感器技术中的一种重要分支，它不仅具有传统传感器的测量功能，而且尺寸更小、能耗更低。
本文将从微型传感器技术的原理与应用两个方面进行论述。
一、微型传感器技术的原理微型传感器是一种尺寸非常小的传感器，它可以通过微电子技术将传感元件集成在芯片上，具有体积小、功耗低、响应速度快、成本低等优点。
微型传感器主要包括微压力传感器、微温度传感器、微湿度传感器、微流量传感器等。
下面以微压力传感器为例，介绍微型传感器的原理。
微压力传感器的工作原理是基于微电子机械系统（MEMS）技术，它主要由四部分组成：压力传感器芯片、信号处理电路、信号输出电路以及连接线路。
其中，压力传感器芯片是关键组成部分，它是由导电形变材料等微机电构件制成的。
当受到外界压力刺激时，压力传感器芯片会产生形变。
通过将这种形变转化为电信号进行测量，我们就可以得到外界压力的大小。
这种变化的量程通常经过校准，以确保输出的信号精度达到一定的标准。
二、微型传感器技术的应用微型传感器它可以应用于多个领域，如自动化、智能家居、医疗健康、环境监测等。
以下是其中的几个应用案例。
1. 智能家居随着机器学习、人工智能等技术的应用，智能家居已经成为了一个越来越流行的概念。
微型传感器可以与这些技术结合，为用户提供更加智能的家居体验。
比如，我们可以安装微湿度传感器来监测房间内的湿度，如果湿度过高，就会自动打开加湿器，让环境更加舒适。
2. 医疗健康微型传感器可以帮助医生们进行更加精准的诊断与治疗。
比如，在糖尿病患者中，可以使用微压力传感器来测量血糖水平，以及跟踪患者的血糖变化。
这可以使医生更加准确地诊断病情与制定治疗方案。
3. 环境监测微型传感器可以安装在有害气体的检测中，可以在企业的生产过程中，进行二氧化碳、氨气、氮氧化物等气体的监测，并通过信号处理电路将数据传输到管理人员的手机App中监测到内部空气质量的相关情况，为企业员工创造舒适、健康的工作环境。
mems压力传感器原理及应用
mems压力传感器原理及应用一、MEMS压力传感器的基本原理MEMS压力传感器是一种微机电系统（MEMS）技术应用的传感器，它通过测量介质的压力来实现对物理量的检测。
其基本原理是利用微机电系统技术制造出微小结构，通过这些结构对介质产生的压力进行敏感检测，并将检测到的信号转换为可读取的电信号。
二、MEMS压力传感器的结构1. 敏感元件：敏感元件是MEMS压力传感器最核心的部分，它通常由微型弹性薄膜或微型悬臂梁等制成。
当介质施加在敏感元件上时，它会发生形变，从而改变其阻抗、电容、电阻等物理参数。
2. 支撑结构：支撑结构是用于支撑敏感元件和保持其稳定工作状态的部分。
通常采用硅基板或玻璃基板制成。
3. 封装壳体：封装壳体主要用于保护敏感元件和支撑结构不受外界环境影响，并提供良好的密封性和机械强度。
三、MEMS压力传感器的工作原理1. 压电式压力传感器：压电式压力传感器是利用压电效应来测量介质的压力。
当介质施加在敏感元件上时，会使得其发生形变，并产生相应的电荷，从而实现对介质压力的检测。
2. 电阻式压力传感器：电阻式压力传感器是利用敏感元件阻值随着形变程度的变化来检测介质的压力。
当介质施加在敏感元件上时，会使得其发生形变，从而改变其阻值大小。
3. 电容式压力传感器：电容式压力传感器是利用敏感元件与基板之间的微小空气间隙产生的电容值随着形变程度的变化来检测介质的压力。
当介质施加在敏感元件上时，会使得其发生形变，从而改变其与基板之间空气间隙大小。
四、MEMS压力传感器的应用1. 工业领域：MEMS压力传感器广泛应用于工业自动化、流量计量、液位控制等领域中。
2. 汽车领域：MEMS压力传感器在汽车领域的应用主要包括轮胎压力检测、制动系统控制、发动机燃油喷射等方面。
3. 医疗领域：MEMS压力传感器在医疗领域的应用主要包括血压计、呼吸机等方面。
4. 生物医学领域：MEMS压力传感器在生物医学领域的应用主要包括心脏起搏器、人工耳蜗等方面。
mems传感器原理
mems传感器原理MEMS传感器原理。
MEMS传感器（Micro-Electro-Mechanical Systems Sensor）是一种微型化的传感器，它利用微机电系统技术，将微型机械结构、微电子器件和微加工技术相结合，实现了对微小物理量的检测和测量。
MEMS传感器在许多领域都有着广泛的应用，比如汽车行业、医疗设备、智能手机等。
本文将介绍MEMS传感器的原理及其工作机制。
1. MEMS传感器的原理。
MEMS传感器的原理基于微机电系统技术，其核心是微型机械结构和微电子器件。
在MEMS传感器中，微机械结构起着感应作用，而微电子器件则负责信号的处理和输出。
微机械结构通常由微米级的机械零件组成，比如微型弹簧、振动结构等，这些微机械结构对外界的物理量变化非常敏感。
当外界物理量作用于微机械结构时，微机械结构会产生微小的位移或变形，这种微小的位移或变形会引起微电子器件中的信号变化，最终输出检测到的物理量。
2. MEMS传感器的工作机制。
MEMS传感器的工作机制可以简单分为三个步骤，感应、转换和输出。
首先是感应阶段，当外界物理量作用于MEMS传感器时，微机械结构会产生微小的位移或变形。
这个过程类似于传统传感器中的敏感元件受到刺激后的变化，只不过在MEMS传感器中，这种变化是微米级甚至纳米级的微小变化。
接着是转换阶段，微机械结构的微小位移或变形会引起微电子器件中的信号变化。
这些微电子器件可以是微型电容、微型电阻、微型压电器件等，它们会将微小的位移或变形转换为电信号或其他形式的信号。
最后是输出阶段，经过信号转换后，MEMS传感器会输出检测到的物理量。
输出的信号可以是电压信号、电流信号、数字信号等，这取决于MEMS传感器的类型和应用场景。
3. MEMS传感器的特点。
MEMS传感器具有许多独特的特点，使其在众多传感器中脱颖而出。
首先，MEMS传感器具有微型化和集成化的特点。
由于采用了微机电系统技术，MEMS传感器的尺寸非常小，可以轻松集成到各种微型设备中，比如智能手机、可穿戴设备等。
mems加速度传感器原理
mems加速度传感器原理加速度传感器是一种常见的MEMS（微机电系统）传感器，用于测量物体在三个轴向上的加速度。
它是由微小的机械结构和敏感器件组成，通过测量物体对这些结构的力的变化来确定加速度大小。
本文将介绍mems加速度传感器的工作原理及其应用。
一、mems加速度传感器的工作原理mems加速度传感器通常由质量块、弹簧和电容等组件构成。
当物体受到加速度作用时，质量块会受到力的作用而发生位移，而弹簧会受到拉伸或压缩。
这些位移和变形将导致电容的改变，从而通过电容变化来测量加速度。
具体来说，mems加速度传感器利用了电容的变化来测量加速度。
传感器中的质量块被固定在一个支撑结构上，并与支撑结构之间通过弹簧连接。
当物体受到加速度作用时，质量块会发生位移，而弹簧则会产生相应的拉伸或压缩。
这种位移和变形将导致质量块与支撑结构之间的电容发生变化。
mems加速度传感器中的电容通常由两个金属板构成，它们分别与质量块和支撑结构相连。
当质量块发生位移时，金属板之间的距离会发生改变，进而改变了电容的值。
这种电容的变化可以通过电路进行测量和分析，从而得到加速度的值。
二、mems加速度传感器的应用mems加速度传感器具有体积小、功耗低、成本低等优点，因此在许多领域得到广泛应用。
1. 汽车安全系统：mems加速度传感器可用于汽车的安全气囊系统和车辆稳定性控制系统。
通过测量车辆的加速度，可以及时触发气囊的放出，以保护乘客的安全。
同时，加速度传感器还可以监测车辆的姿态和动态参数，为车辆稳定性控制提供依据。
2. 手机和智能设备：mems加速度传感器广泛应用于手机和智能设备中，用于实现自动旋转屏幕、晃动动作识别、步数计数等功能。
通过测量设备的加速度，可以实现多种智能交互方式，提升用户体验。
3. 工业监测和控制：mems加速度传感器可用于工业设备的监测和控制。
例如，可以用于测量机械设备的振动和冲击，从而判断设备的工作状态和健康状况，及时进行维护和修理。
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热气动蠕动泵
入口 加热电阻 出口
流道 蠕动膜
热气动蠕动泵
热气动蠕动泵，膜片 与管道间的间隙处于 常开状态，加热驱动 将使间隙关闭，膜片 的顺序动作促使流体 定向流动。该泵流量 和背压都比较低。
电磁式微执行器实例(2)
热气动微阀
玻璃 出口 硅 铝膜
进口
热气动微阀，压力腔 内注有氯甲烷，利用 其液态-气态相变控 制流体，控制氮气流 量达15L/min。
驱动腔 泵薄膜 检测电极 泵腔 绝缘层 驱动单元
阀体单元
入口 出口
Zengerle R的静电致动微泵
微执行器的致动方式
(2)热执行器
利用热来驱动的热致动器
或简单的加热器（一个电 阻器）广泛应用于微机械 器件中，是一种十分常见 的驱动方式。从原理上分， 热致动器可以分为热气动 式和热膨胀式两种。
静电式微执行器实例(2)
“尺蠖” 执行器
使用一个能弯曲的末端 带有微小垂直挡板的金 属板，当在金属板和衬 底中掩埋的导体两端加 电压时，金属板就向下 弯曲，并将挡板向前推 进一小段距离。电压消 失时，由于挡板和绝缘 层表面摩擦力的不对称， 导致一定程度的运动 “调整”，因而产生了 金属板净位移。
静电式微执行器实例(3) 静电光开关
1.惯性传感器
基于梳状驱动的惯性传感器可以用各种方式来实现。 ADXL加速度计是最经典的一种MEMS传感器，它是基于 共面横向梳状驱动的。
梳状驱动加速度计
2.执行器 梳状驱动执行器常常用来产生面内或离面位移。
用于光开关的梳状驱动器
大位移梳状驱动执行器
右图是Sandia国家 实验室研制的一种 齿轮传动的机械装 置。
热膨胀式：利用执行器加热时本身材料的体积膨胀驱
动。
热气动式：一种典型的方法是形成带有密封流体（如
空气、水蒸汽和液态水等）的空腔，气腔中的流体被 加热后就会膨胀，压力增大，从而推动薄膜运动。
现在很多喷墨打印机都是利用墨水的热膨胀来喷出墨
滴。热喷墨打印机墨嘴的示意图如下图所示。
固体热膨胀：双晶片热执行器
凹槽绝缘 硅 输入2 光纤槽 输入1 输出1 输出2 驱动器不作用 时的反射状态 光纤 氧化硅 驱动器作用时 的直通状态 输 入 输入1 2 输出1 输出2
静电梳齿驱动器
光纤槽
采用了一双面反射的垂直微镜来实现开关。将微镜与一根长梁相连，长 梁由梳状电极静电驱动。只要施加一个电压短脉冲，微镜在长梁的带动下就 会作进入或弹出光路的水平运动，实现光路切换。
双晶片热执行器
双金属致动器
双金属致动器也是一种热致动器，但它不利用固体的
体积膨胀，而是利用固体的线性膨胀来制造微致动器。 双金属热致动是通过加热，使得驱动元件本身的温度 升高，结构内部产生热应力，导致薄膜产生线性应变， 从而达到驱动目的。
双金属热致动方式具有驱动电压低、驱动力大、
行程大、线性的位移—能量关系、结构及制造工 艺简单（相对热气动等方式而言）、驱动能源易 于实现、易于集成等特点，因而应用前景广泛。
静电力使得间隙有减小的趋势。从而引起位移和机械回复力。在
静态平衡下，机械回复力与静电力的大小相等，方向相反。
下图中的两条曲线，分别代表机械回复力与静电力随电极
位臵的变化。对于恒定的偏臵电压U,机械回复力(Fmechanical )随着极板位臵线性变化，静电力(Felectric)随着极板位臵非 线性变化。
解：
作用在平板上的法向静电力 出来，其中空气为 绝缘介质，相对介电常数为 or 代入参数，得到 的大小，可以由公式计算
，真空介电常数为
静电梳齿驱动
静电梳齿驱动
静电梳齿驱动
静电梳齿驱动
一般采用表面微加工工艺制做 包含有许多相互交错的指状梳齿
当施加电压时，梳齿之间产生吸引力，梳齿相互靠近
电磁式微执行器实例(4) 热气动活塞执行器简图
缺点：
工作环境必须是液体环境，限制了其最大工作速度
（由于阻尼）和效率（由于液体的热导）。
热驱动方法功耗较大，且因为热时间常数，其带宽比
较低。热气动式由于要有密封腔，所以生产装配工艺 较为复杂。
微执行器的致动方式
(3)磁执行器
电磁致动：通过线圈通电 产生磁场，导磁体由于磁 场力的作用而产生运动。
热执行器的一个基本方案是利用两种键合材料的不同热
膨胀系数，被称为双晶片热激励。 一个加热器常被夹在两层“活动”的材料中间，加电后， 就会使它们产生不同的膨胀。该方案的优点包括线性的 偏移量-能量关系以及环境稳定性，如这些执行器能运行 于热传导相当低的液体中。 缺点包括高功耗、低带宽（由热时间常数决定）以及比 静电执行器更复杂的结构。
磁致伸缩执行器
磁致伸缩效应： 1840年焦耳发现，当给镍棒加一个
轴向磁场时，它会收缩。
从而引起材料尺寸的变化。
在外加磁场的作用下，材料的磁畴按外磁场进行排列，
外加磁场的磁执行器
外加磁场导致坡莫合金区域产生磁性极化，这反过来又和 外加磁场作用，结果导致执行器重新定位，直到它与磁场 对准。该器件可用于斩波、扫描、光束导向等微光学场合。
电磁式微执行器实例(7) 外加磁场的电磁阀 该阀由一个NiFe溅射阀 座和一个可开启、关闭 的可移动NiFe阀膜组成。 依靠活动膜片上支撑弹 簧的内力，可以制成常 开或常闭阀。微机械阀 元件放置于携带有流体 的管道中，管道的外面 是由外加线圈形成的磁 场，构成了一种电隔离 操作。
静电悬臂驱动
利用了驱动电压与梁末端偏移量之间的关系。
从工程力学理论可以知道，宽度为w的悬臂梁，在距固定 端X处施加集中载荷时，梁末端的偏移量δT可由(x)为 ：
静电式微执行器实例(1) 静电旋转微型马达
静电激励已经被 用于实现旋转马 达结构。基本思 路是制做一个能 自由转动的中间 转子，四周布以 电容极板，以合 适的相位驱动， 就可使转子转动。
微执行器的特点
与传统执动器相比，微执动器的特点有
微系统加速快、速度高；
仅需极小的驱动力； 随元器件尺寸的微型化、热膨胀、振动等环境干扰因
素小。
微致动器的分类
按致动原理分 静电式微执行器 压电式微执行器 热力微执行器 电磁式微执行器 形状记忆合金微执行器
微执行器的致动方式
(1)静电式微执行器
载流导线周围某点磁场强度
I dl r B dB L L 4 r2
单圈线圈中心处磁场强度
B
0 I
2R
单圈线圈对中心导磁体的作用力为 2
F SB 2
电磁式微执行器实例(5)
带驱动线圈的磁执行器
“弯曲”线圈结构是平面内蜿蜒形导体，它与一个 双层的磁芯交错在一起。
微执行器的概念
力学执行器是将电能或其它能量转换为机械能。
理想的执行器应该是使用很少的能源，具有很高
微机械执行器是组成微机电系统的要素之一。如，
的机械效率，对机械状态和环境条件适应性强， 需要时能产生高速运动，具有高的能量-质量比， 在控制信号与力、扭矩和速度之间呈线性比例关 系。
微执行器的概念
3、响应快：转换速度由充放电时间常数决定，对
于良导体这一时间常数很小，所以可以获得很高的 动态响应速度。
偏压作用下静电执行器的平衡位臵
施加电压载荷会产生静电力Felectric,可动极板在起始位臵时的静
电力Felectric大小为：
Felectric 1 A2 1 CU 2 2 U 2 d2 2 d
静电力的大小与梳齿对数成比例，因此为了得到较大的 力，一般要求梳齿较多。
图 三种不同的梳状驱动
图 三种放大倍数下两组叉指之间的 电力线分布
静电梳齿驱动存在的问题： 如果同一根梳齿两边的间隙不相等，则梳齿将会偏向一 边，并与另一根梳齿粘连在一起，直到不再施加电压
静电梳齿驱动实例
梳状驱动器件的应用
电磁式微执行器实例(6)
电磁致动微阀
出口 入口
氮化绝缘层 金线圈 多晶硅
永磁体
德国研制的电磁致动微阀， 阀片为牺牲层技术制作的 多晶硅膜。这是为小型气 体分析仪设计的微阀结构， 设计的压力指标为1050kPa，过流能力为220mL/min，响应时间为 5ms。
德国的电磁致动微型阀
电流流过 U形导线时会 在两条导线之 间产生排斥力。 类似地，在一 条臵于磁场中 的柔性金属线 上通以电流， 导线会发生偏 转。
微执行器的概念
微执行器：基于MEMS工艺的，能把电信号（电能） 转换为机械能等其它形式能量输出的器件，通常由 致动元件和传输元件组成。
MEMS微执行器原理框图
微执行器的概念
自1982年静电微马达的研制成功至今，对微执 行器的研究工作正在深入。设计执行器的要求是 在动力源的驱动下能够完成需要的动作。因而， 在涉及到运动的微型系统中执行器十分重要。
通电线圈 通电导体产生磁场。平行 的两条导线中通以相同方向 的电流则彼此之间相互吸引， 如果通以相反的电流，则彼 此之间相互排斥。
通电线圈也能产生磁场，它可与磁铁或相隔一 定距离的线圈产生的外磁场相互作用而产生机械力。 电磁力的优点在于其值可以很高，并且既可以吸 引也可以排斥。
缺点是功耗一般较高，而且产生的磁场会对附近 的物体产生一些影响，例如移动带电微粒或影响磁 数据存储介质。
加热电阻
玻璃
电磁式微执行器实例(3) 热气动微波形管执行器
表面微机械“波形 管”执行器带有一个 环形的折叠状薄膜结 构，相对于简单的薄 膜，这种结构可以得 到更大的偏移。
热气动活塞执行器
体积膨胀气体驱动的活塞执行器，沿着衬底所在的平面平
行移动。在多晶硅加热器的作用下形成了水蒸汽的气泡， 并在活塞腔内膨胀，将活塞向外推。当加热停止时，活塞 腔内的气泡破裂，活塞返回原来位臵。在衬底表面平整的 情况下，基于表面张力的执行器所能提供的力能达到其它 方式所能提供力的两个数量级以上。