多晶硅表面微机械光学角速率传感器

多晶硅表面微机械技术是微机电系统（Ｍｉｃｒｏｅｌｅｔｒｏｍｅｃｈａｎｉｃａｌ Ｓｙｓｔｅｍｓ,ＭＥＭＳ）中重要的加工技术。本文采用这种加工技术,提出了一种基于Ｓａｇｎａｃ效应的新型微机械学光角速率传感器（Ｏｐｔｉｃａｌ Ｒｏｔａｔｉｏｎ Ｓｅｎｓｏｒ,（ＯＲＳ）。由于采用ＭＥＭＳ的最新技术,安将是一种低成本、微型化的ＯＲＳ,文中给出了ＯＲＳ中环形谐振腔的设计和基本理论分析,并提出了电路和控制系统的     

基于知识的集成制造柔性仿真系统

利用ＣＩＭＯＳＡ体系结构中ＦＢＳ模型、实体类库、过程知识库和数据库建立了ＣＩＭ系统的访真模型知识库，并通过面向对象框架语言对其进行表达，由推理机从过程规则集中推理产生仿真模型的行为。由于各种类库的使用，使得该系统具有柔性，故称为基于知识的集成制造柔性仿真系统。功能部分／ｍｅｍｂｅｒｓｌｏｔ：１０ｆｒｏｍＥＦ；／＊输入输出槽＊／ｉｎｈｅｒｉｔａｎｏｅ：ｏｖｅｒｒｉｄｅ；／＊继承属性＊／ｖａｌｕｅｃａＩｓｓ：ｓｔｒｉｎｇ；／＊值类型＊／ｖａｌｕｅｓ：ＦｕｎｃｔｉｏｎＩｎｐｕｔ；／＊值为功能输入＊／ｅｎｄｓｌｏｔ；／行为部分／ｍｅｍｂｅｒｓｌｏｔ：ＥＶｔｙｐｅｆｒｏｍＥＦ；ｖａｌｕｅｃｌａｓＳ：Ｓｔｒｉｎｇ；ｖａｌｕｅｓ：ＥｘｔｅｒｎａＩＥＶ；／＊外部事件＊／／结构部分／ｍｅｍｂｅｒｓｌｏｔ：ＣｏｍＰｒｉｓｅｓｆｒｏｍＥＦ；ｖａｌｕｅｃｌａｓｓ：ＥＡ；ｖａｌｕｅｓ：ＥＡ２１１，ＥＡ２１２，…，ＥＡ２１９；ｍｅｍｂｅｒｓｌｏｔ：Ｗｈｅｒｅ．ｕｓｅｄｆｒｃｏＥＦ；ｖａｌｕｅｃｌａｓｓ：ＤＰ；ｖａｌｕｅＳ：ＤＰ２；／过程知识／ｍｅｍｂｅｒｓｌｏｔ：ＡｌｇｏｒｉｔｈｍｆｒｏｍＥＦ；ｉｎｈｅｒｉｔａｎｃｅ：ｍｅｔｈｏｄ；ｖ     

集成质量系统的研究

ＣＩＭＳ（ＣｏｍｐｕｔｅｒＩｎｔｅｇｒａｔｅｄＭａｎｕｆａｃｔｕｒｉｎｇｓｙｓｔｅｍ，计算机集成制造系统）是制造业发展的必然趋势，是２１世纪的生产模式。集成质量系统ＩＱＳ（Ｉｎ－ｔｅｇｒａｔｅｄＱｕａｌｉｔｙＳｙｓｔｅｍ）是ＣＩＭＳ中不可缺少的重要组成部分，是成功实施ＣＩＭＳ的有力保证。本文就集成质量系统的产生、特点、组成与功能进行了探讨，并分析了ＩＱＳ与并行工程ＣＥ、精良生产ＬＰ和敏捷制造ＡＭ的关系。     

关于在我国发展微全分析系统的建议

发展我国分析仪器的难得历史机遇微全分析系统 (ＭｉｃｒｏＴｏｔａｌＡｎａｌｙｓｉｓＳｙｓｔｅｍｓ,μ -ＴＡＳ)是一个跨学科的新领域 ,其目标是借助微机电加工(ＭＥＭＳ)技术与生物技术实现化学分析系统从试样处理到检测的整体微型化、集成化与便携化。它已成为目前分析仪器发展的重要方向与前沿。当前许多发达国家已把现代科学仪器当做信息社会的源头和基础纳入其未来发展的战略重点 ,而分析仪器又是其中最重要的组成部分之一。最近 ,人类基因组计划的提前完成充分说明了先进的分析仪器与技术在现代高科技发展中的重要甚至关键作用。面…     

计算机应用软件系列讲座(2)MS Excel的使用方法

(续 2 0 0 2年第 1期 )2　ＭＳＥｘｃｅｌ的使用方法ＭＳＥｘｃｅｌ是著名的电子表格 (Ｓｐｒｅａｄｓｈｅｅｔ)软件。ＶｉｓｉＣａｌｃ是最早的单纯表格软件。接着出现了电子表格软件ＳｕｐｅｒＣａｌｃ,因易学易用而著称于世。后来又陆续推出Ｌｏｔｕｓ,ＣＣＥＤ等。Ｅｘｃｅｌ具有 :1 )科学计算 ;2 )图表 (Ｃｈａｒｔ) ;3 )列表 (Ｌｉｓｔ,数据库Ｄａｔａｂａｓｅ的表格形式 )等三大功能。本文只介绍ＭＳＥｘｃｅｌ97(以下简称“Ｅｘｃｅｌ”)的某些高级功能。Ｗｏｒｄ的功能比较单一 ,主要用于字排版 ;Ｅｘｃｅｌ的功能则强大得多。可惜…     

生物电技术在人机一体化系统中的应用

一、引言 人与机器相结合的智能系统有许多叫法［１］美国斯坦福大学Ｌｅｎａｔ和Ｆｅｉｇｅｎｂａｕｍ,我国钱学森、戴汝为和王珏、路甬祥和陈鹰等从不同角度相继提出“人机合作预测（Ｍａｎ－Ｍａｃｈｉｎｅ Ｓｙｎｅｒｇｙ Ｐｒｅｄｉｃｔｉｏｎ）知识系统”、“综合集成研讨厅体系（Ｈａｌｌ ｆｏｒ Ｗｏｒｋｓｈｏｐ ｏｆＭｅｔａｓｙｎｔｈｅｔｉｃ Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ）”、“智能体系的综 合 集 成（Ｍｅｔａｓｙｎｔｈｅｓｉｓ ｏｆ ＩｎｔｅｌｌｉｇｅｎｔＳｙｓｔｅｍｓ）”、“人机一体化系统（ＨｕｍａｃｈｉｎｅＳｙｓｔ…     

从‘99INTERKAMA展览会看现场总线技术与产品的发展趋势

１９９９年１０月在德国杜塞尔多夭举办的第１４届国际工业通信、自动化、仪器仪表、分析技术博览会，即’９９ＩＮＴＥＲＫＡＭＡ展览会，是世界一流的自动化贸易展。它聚集了大量来自世界各地的仪器仪表、自动化系统制造供应商、研究开发机构、设计单位、采购批发代理商以及专业技术人土。世界知名的仪器仪表、自动化系统制造供应商如ＳＩＥＭＥＮＳ、Ｆｉｓｈｅｒ．Ｒｏｓｅｍｏｕｎｔ、ＡＢＢ、ＡＢ、ＲｏｃｋｗｄＬＨｏｎｅｙｗｄＬＦｏｘｂｏｆｏ、Ｎ汕ｏｎａｌｈｓｂｏｍｅ血、ｓｍａｒ、Ａｌｓｔｏｍ、Ｙｏｈｏｇ。ａ、Ｆｌｌｊｉ，…     

产品简介

4ｍｍ直径迷你温湿度探头黄兴海　黄琨(北京昆仑海岸传感技术中心　 10 0 0 84 )美国ＭＳＩ(精量电子 )在英国成立传感器发展中心ＭＳＩ精量电子 (美国纳斯达克上市名称 :ＭＳＳ)宣布其在英国的新科研中心成立。新的传感器发展中心坐落于英国的Ｂａｓｉｎｇｓｔｏｋｅ ,Ｈａｎｔｓ,将致力于为全球范围内的用户设计、提供用户订制的应变片原理的称重、力传感器和其他低成本ＯＥＭ传感器。新发展中心经理ＭｉｋｅＢａｋｅｒ解释说 ,新发展中心是ＭＳＩ研究发展资源在英国的延伸和补充。“ＭＳＩ英国发展中心的前身是位于Ｓｌｏｕｇｈ的Ｓｃｈ…     

Silicon optical MEMS：optical components and sensors

1　Ｉｎｔｒｏｄｕｃｔｉｏｎ　　ＵｓｉｎｇＭｉｃｒｏ＿Ｅｌｅｃｔｒｏ＿ＭｅｃｈａｎｉｃａｌＳｙｓｔｅｍ(ＭＥＭＳ)ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ ,ｍａｎｙｄｅｖｉｃｅｓａｎｄｓｙｓｔｅｍｓｃａｎｂｅｍｉｎｉａｔｕｒｉｚｅｄ .Ｍｉｃｒｏ ｐｒｅｓｓｕｒｅｓｅｎｓｏｒｓａｎｄｍｉｃｒｏａｃｃｅｌｅｒｏｍｅｔｅｒｓ(ａｉｒ＿ｂａｇｓｅｎｓｏｒ)ａｒｅｅｘａｍｐｌｅｓｔｈａｔａｒｅｗｉｄｅｌｙｃｏｍｍｅｒｃｉａｌｉｚｅｄ .Ｉｎｔｈｅｃａｓｅｏｆｏｐｔｉ ｃａｌｓｙｓｔｅｍ ,ｓｏｍｅｏｐｔｉｃａｌｃｏｍｐｏｎｅｎｔｓｎｅ…     

应用微机数控系统改造普通车床的几点体会

应用微机数控系统改造普通车床的几点体会ＥｘｐｅｒｉｅｎｃｅｓｏｎｔｈｅＲｅｆｏｒｍａｔｉｏｎｏｆＥｎｇｉｎｅＬａｔｈｅｂｙＡｐｐｌｙｉｎｇＭｉｃｒｏｃｏｍｐｕｔｅｒＣｏｎｔｒｏｌＳｙｓｔｅｍ杨岗ＹａｎｇＧａｎｇ（桂林高新技术产业开发区实业总公司桂林５...     

电镀铜薄膜疲劳性能与寿命预测

利用MMT-11N微机械疲劳试验系统对11.5 μm厚无基体支持的电镀铜薄膜试件的拉伸疲劳特性进行了试验研究。试件采用准LIGA工艺制作。试验在室温条件下进行,采用载荷控制、脉动循环加载,载荷频率为20 Hz,得到了铜薄膜光滑试件和缺口试件的S-N曲线,根据传统宏观疲劳理论确定了铜薄膜循环应力—应变曲线和应变—寿命曲线。利用修正局部应力—应变法对缺口试件的疲劳寿命进行了预测,预测寿命与试验寿命误差在3.2倍因子之内,预测结果较好地符合试验结果。试验表明,取半寿命周期的迟滞回线作为稳定迟滞回线在微机械疲劳中仍是可信的,局部应力—应变法亦可应用于微机电系统疲劳寿命预测,宏观疲劳理论在一定程度上也适合于描述微机械疲劳。     

微电子机械系统中典型构件的力电耦合分析及其应用研究

力电耦合是大多数微电子机械系统（尤其是以静电驱动的微机械）的重要特征。文中采用有限元（FEM）结合边界元（BEM）的方法来混合求解MEMS中的力电耦合问题,利用自行研制的程序给出了几种典型构件（平行板、悬臂梁和固支梁）的分析结果,并同其他商业软件（ANSYS和Intelisuite）的计算结果进行了比较。同时,还将这种分析方法应用到微继电器的设计和MEMS构件残余应力的检测中。     

MEMS器件的计算机辅助设计与模拟

概要论述了微电子机械系统的计算机辅助设计和模拟过程,分析了MEMSCAD系统所应具有的主要内容和系统模拟中的关键问题,讨论了目前采用的各种模拟系统的模拟形式和应用范围。并结合静电微马达与微米／纳米镊子实例,分析了模块化的CAD软件结构形式以及所用MEMS材料的数据库建立和应用连接,所提出并采用的开发方式适用于微传感器及微执行器等微系统器件的设计与模拟。     

EFFECT OF ELECTROSTATIC RESISTANCE ON THE SHUTTLE OF MICRORESONATOR

To improve the performance and reliability of microelectromechanical system＇s devices, it is necessary to understand the effect of friction which exists in the majority of microelectromechanical systems （MEMS） with a large ratio of surface area to their volume. The model of electrostatic tangential force of the shuttle in laterally driven comb microresonator is established based on the rule of energy conservation. The effects of microscale, surface roughness, applied voltage, and micro asperities or dents or holes formed in fabrication are investigated, and the electrostatic resistance between two charged moving plates is analyzed. The analytic results are coincident well with those of ANSYS simulation. It is found that the electrostatic resistance becomes high as the increase of the ratio of the shuttle width to the gap between moving plates and the relative surface roughness or the increment of the applied voltage.     

基于刚度轴偏角预估机制的 MEMS 多环谐振陀螺全闭环控制方法

针对微机电系统多环谐振陀螺正交闭环回路存在控制误差问题,提出一种基于刚度轴偏角预估机制的多环陀螺全闭环控制方法。该方法通过对微机电系统多环谐振陀螺刚度轴偏角预估,实现正交闭环回路参数自动优化调整。同时,提出了基于刚度轴偏角预估机制的全数字化闭环控制方法,实现微机电系统多环谐振陀螺的驱动、检测、正交、模态匹配环路的全闭环控制。该方法可提升正交闭环回路信噪比,增强陀螺正交漂移的抑制能力,降低陀螺零偏输出,改善陀螺的零偏不稳定性。实验结果表明,采用本文提出的基于刚度轴偏角预估机制的全闭环控制方法后,微机电系统多环谐振陀螺的零偏输出由0.201°/s降低为0.021 3°/s,零偏不稳定性由39.42°/h降低为1.237°/h,分别降低了9.44倍和31.86倍,验证了该方法对提升微机电系统多环谐振陀螺仪性能的有效性。     

MEMS可靠性与失效分析

主要探讨目前微电子机械系统（micro-electro-mechanicalsystem，MEMS）中采用的分别以费用和以失效分析，质量保证为主的两种可靠性分析方法，并介绍其他相关的分析方法；对国内外广泛运用的众多失效分析基本单元结构进行详细分析；叙述MEMS中各种不同的失效模式、失效机理、失效分析应用范围及采取的相应措施；并就MEMS可能出现的失效模式提出相关的微分析技术，为MEMS提供可靠性保障。有利于MEMS的可靠性设计。     

A Study on the Effect of Air on the Dynamic Motion of a MEMS Device and Its Shape Optimization

The authors propose a new design concept for controlling the deflection of a micro-membrane with the aid of its thickness distribution for realizing a prescribed design in the MEMS. As an example, the authors treat a micro air pump that comprises a micro-membrane. The membrane is actuated by an electrostatic force. The membrane deflects and thus the deflection is influenced by the air pressure and the electrostatic field. This is a highly complicated system. To find out a proper thickness distribution, the authors use the genetic algorithm that is appropriate to reduce the searching space of solution.     

薄膜型硅微机械的摩擦学问题

根据现阶段表面硅IC工艺微机械的特点，分析了其接触副与动构件的相对运动形式，探讨了基于此加工技术所开发的薄膜型结构微机械的摩擦源及其摩擦产生机理，结合宏机械的发展历史，分析了进行相关摩擦学性能研究的几种方法与问题。     

Analysis and Prevention for Oscillation Failure of Capacitive Micro-accelerometers

As actuator of the force-rebalanced servo loop, the electrostatic force generator of the micro-accelerometer shows high nonlinearity while the interpole of the micro-electro-mechanical system(MEMS) sensor is far away from its balance position. The control system cannot rebalance itself with the limited bandwidth after an external long overload, because the characteristics of the force generator differ from normal case. Although for similar problems, solutions with cascading lead-lag blocks, with the anti-windup(AW) technology, or with the sliding-mode control, are widely reported, the problems such as performance loss or difficulty to synthesize a digital controller still remain. Based on existing researches, remedies are developed by analyzing the characteristic of the system not only near the balance position, but also corresponding to the whole moveable range of the interpole, and a new controller is proposed. The solution is compared with the common solutions of cascading lead-lag blocks method, AW methods, and sliding mode methods. Comparison results show that the proposed solution avoid performance loss, compared to cascading lead-lag blocks solution; the proposed solution is easily synthesized and implemented in the analog servo loop of the micro-accelerometer, compared to digital AW methods; at the same time, the proposed solution avoids suffering the chattering effect problem but just utilize it, compared to the sliding-mode control solution. Nevertheless, comparison results show the solution is lack of commonality, since the solution is only more suitable to micro electrostatic force-rebalance system. The SIMULINK models with and without the proposed solution, taking typical micro-accelerometer parameters, have been set up for simulation; corresponding experiments utilizing electrometric method are also conducted after the successful simulations. Simulation and experiment results verify that the micro-accelerometer will reliably return to normal operation after external long overload with the proposed solution. Therefore, it is expected to design the analog servo loop of high performance micro electrostatic force-rebalance system so as to ensure the rebalance after long overload without performance loss.     

微型机电系统在医疗中的应用

微型机电系统是一个新兴的技术领域,其主要优点是体积小、重量轻、能耗少、响应快、大批量、成本低等,有广泛的应用前景。在概述微型机电系统的基础上,介绍了用于医疗的微型机电系统,包括微型传感器、微流量系统、微仪器,以及其它MEMS系统。最后简介了国内在这方面的发展状况。