一种谐振式加速度传感器及其设计

为解决当前模拟输出式加速度传感器测试精度相对较低的问题，利用谐振式传感器重复性好、分辨率高、稳定性优良的特点，设计了一种谐振式加速度传感器。通过理论计算，得出了线加速度与敏感元件谐振频率之间的关系，并通过有限元软件对其进行了仿真计算。计算结果显示，传感器在空载状况下谐振频率的理论计算结果与有限元分析结果分别为722.2Hz与720.87Hz。在1g加速度下两种计算方法得到的谐振频率计算结果分别为727.3Hz与726.28Hz，两种情况的相对误差仅为0.18%与0.14%。对加工完毕的加速度传感器进行了测试，测试结果表明：在谐振状态下，传感器的敏感元件的谐振频率大约为718.2Hz，与理论计算及仿真结果基本接近，证明了设计的正确性。     

非接触法在微电机力矩测试中的应用

为解决温度、振动、摩擦力、空气流动等因素对微电机力矩测试精度影响大的问题,提出了利用非接触法对微牛·米级微电机输出力矩进行测试的测量方法。对自行研制的测试设备——微力矩测试仪的工作原理及测试精度进行了详细分析。用所提出的测试方法和设备对电磁式微电机的力矩特性进行了测量,测试结果表明:该测试方法测量精度高,能够满足微牛·米级微电机力矩特性测试的要求。     

单晶硅微构件力学特性片上测试系统

设计一种集成静电梳状驱动器和测试结构，专用于单晶硅微构件断裂、疲劳性能测试的片上测试系统。详细介绍测试系统的结构和工作原理。对静电梳状驱动器的驱动电压一驱动力关系、结构刚度以及谐振频率进行计算。利用MEMS（micro-electro-mechanical system）体硅工艺制造该测试系统，加工得到的测试系统在显微镜工作台上进行静态和动态弯曲实验，并将实验结果与ANSYS分析结果进行对比。结果表明，该测试系统性能稳定，能够实现对单晶硅微构件的弯曲断裂和疲劳测试。     

基于Windows的精确定时技术及其在工程中的应用

详细论述了Windows系统各种定时器的特点及其应用．利用VC＋＋编制的测试程序、数据采集卡、和波形发生器对高精度定时器的精确度进行了测试．最后通过其在微力矩测试仪中对微电机转速测试以及在电铸仪中的应用等实例证明了其完全可以应用在某些高精度定时要求的控制软件中．     

考虑轴向力及附加质量的谐振音叉建模及仿真

为解决考虑轴向力及附件质量的谐振音叉理论计算问题,在对没有考虑附加质量及轴向力的音叉理论模型进行分析的基础上,采用瑞利法和能量守恒定律,分别对考虑轴向力,考虑附加质量及同时考虑轴向力及附加质量3种情况下谐振音叉的理论模型进行了推导.在此基础上,采用有限元仿真的方法,对上述几种情况的理论模型的正确性进行了验证,多个仿真结...     

温度对硅-蓝宝石压力传感器影响研究

针对硅-蓝宝石压力传感器在高温环境下测量精度较差的问题,以双层敏感膜片结构为基础,研究了温度对传感器的影响;通过对温度场及热应力的理论分析,证明了材料热膨胀系数不一致所产生的额外热应力,将引起测量误差;相应的ANSYS有限元仿真及实验也表明,温度效应对压力传感器的测试精度会产生较大的影响,且压力传感器的输出与温度值之间存在一定的规律。     

分离式片上微摩擦测试机构及其制作

为有效模拟基于单晶硅材料的微机电器件摩擦副的摩擦磨损状况,设计了一种分离式片上微摩擦测试机构。该测试机构利用微机电系统体硅工艺及键合技术,把加载机构、测试机构、摩擦副以及力传感器集成在一个单一的硅片上。对该机构的测试结果表明:摩擦副之间的静摩擦因数约为0.9,动态摩擦因数随着施加在摩擦副上正压力的变化而变化。     

谐振式微加速度计杠杆机构的建模与优化

谐振式微机械加速度计的微尺寸质量块引起的惯性力很小,严重制约了加速度计灵敏度的提高,因此提出采用杠杆机构放大惯性力。由于硅基微杠杆机构的各部分均为刚性连接,且杠杆的输入、输出端有约束存在,制约了杠杆的自由转动,使惯性力不能高效放大。为此,设计了基于柔性支点的杠杆机构,建立了微杠杆机构的物理和数学模型,推导出杠杆机构各部分刚度的匹配原则。利用ISIGHT软件,采用遗传算法对结构参数进行了优化。     

谐振式微加速度计杠杆机构的建模与优化

谐振式微机械加速度计的微尺寸质量块引起的惯性力很小,严重制约了加速度计灵敏度的提高,因此提出采用杠杆机构放大惯性力.由于硅基微杠杆机构的各部分均为刚性连接,且杠杆的输入、输出端有约束存在,制约了杠杆的自由转动,使惯性力不能高效放大.为此,设计了基于柔性支点的杠杆机构,建立了微杠杆机构的物理和数学模型,推导出杠杆机构各部分刚度的匹配原则.利用ISIGHT软件,采用遗传算法对结构参数进行了优化.     

谐振式微加速度计杠杆机构的建模与优化

谐振式微机械加速度计的微尺寸质量块引起的惯性力很小，严重制约了加速度计灵敏度的提高，因此提出采用杠杆机构放大惯性力。由于硅基微杠杆机构的各部分均为刚性连接，且杠杆的输入、输出端有约束存在，制约了杠杆的自由转动，使惯性力不能高效放大。为此，设计了基于柔性支点的杠杆机构，建立了微杠杆机构的物理和数学模型，推导出杠杆机构各部分刚度的匹配原则。利用ISIGHT软件，采用遗传算法对结构参数进行了优化。