平面S型与平面W型MEMS弹簧性能比较研究

S型与W型是平面MEMS弹簧中两种典型的结构形式,各自结构特点导致了它们具有不同的力学性能。通过理论分析、仿真计算和实验验证方法对平面镍质S型与平面W型MEMS弹簧性能进行了比较研究,得出了在同样的外廓尺寸及相同的线宽、厚度和梁间距情况下,平面S型微弹簧的刚度大于平面W型微弹簧的刚度的结论,为MEMS弹簧的进一步优化设计提供理论参考。     

平面线圈型MEMS微电磁驱动器的理论分析与实验研究

介绍了一种平面线圈型电磁驱动的MEMS微驱动器,基于分段磁路的网络方程法,针对微电磁驱动器所采用的平面线圈的结构特点,比较了考虑磁动势的分布效应和传统的集总处理两种方法所建立的平面线圈微驱动器的非线性磁路模型.实验结果表明考虑线圈绕组半径不同而产生的分布效应可以为平面线圈型微驱动器建立可靠的模型,便于定量分析微驱动器结构物理参数对于磁通分布和电磁力的影响,从而为进一步优化设计该微电磁驱动器提供了理论分析依据.     

一种新型MEMS双稳态微电磁驱动器的研究

介绍了一种新型MEMS双稳态微电磁驱动器,通过理论分析和有限元分析工具Ansys对器件的结构参数进行了优化设计,并证明了设计的可行性。利用金属基表面微加工技术与体硅微加工技术成功制作出这种驱动器,并对其弹性平台的弹性系数进行了标定,对驱动器的双稳态进行了调试。结果表明：此驱动器具有良好的双稳特性,响应时间短（约10ms）的特点。     

1×16微机电系统光纤连接器阵列的研制

一种基于MEMS工艺的硅基阵列化光纤连接器，具有微型化、可集成制造和重复性好等特点。每个单元利用硅V型槽与其上集成制造的电沉积流线型曲面金属镍盖板的组合形成了方便光纤插拔的喇叭口形导引通道和可实现光纤定位及精确自对准的双悬臂梁形夹持通道。采用Ansys软件对双悬臂梁结构在不同的厚度与翘曲位移条件下对光纤产生的压制力进行建模与仿真，并将其与理论分析结果进行比较。成功地将单元扩展成1×16阵列，体积仅为6．8mm×15．2mm×0．5mm，各单元插入损耗约为0．3dB。     

微电容加速度计系统的设计

为了在总体上把握硅微加速度计的设计,建立了叉指式硅微加速度计的机械模型,研究了全差分二阶∑-ΔADC接口检测电路提取加速度信号,优化了开关电容电路来检测微小电容变化量,运用微机电专用设计软件CoventorWare对系统的机电混合模型进行仿真,并给出数字和模拟的分析结果,为加速度计系统的机械部分和电路部分的设计提供整体的更接近实际的设计参考。     

单片集成MEMS技术

介绍了单片集成MEMS技术相对传统混合(hybrid)方法的优势;分析了单片集成MEMS技术实现的难点,同时,给出了目前与CMOS工艺兼容的多种单片集成MEMS的技术特点、工艺流程;详细阐述了目前各种post CMOS技术。最后,给出单片集成MEMS技术的未来发展趋势。     

1×16微机电系统光纤连接器阵列的研制

一种基于MEMS工艺的硅基阵列化光纤连接器,具有微型化、可集成制造和重复性好等特点。每个单元利用硅V型槽与其上集成制造的电沉积流线型曲面金属镍盖板的组合形成了方便光纤插拔的喇叭口形导引通道和可实现光纤定位及精确自对准的双悬臂梁形夹持通道。采用Ansys软件对双悬臂梁结构在不同的厚度与翘曲位移条件下对光纤产生的压制力进行建模与仿真,并将其与理论分析结果进行比较。成功地将单元扩展成1×16阵列,体积仅为6.8mm×15.2mm×0.5mm,各单元插入损耗约为0.3 dB。     

一种提高电容式力传感器线性度的结构设计

在MEMS电容式力传感器中,力被变换为电容的变化,再用电路检测电容的变化以反映力的信号。这种力-电容变换方式的一个缺点是在大量程下,由于电容变化量与极板位移之间的非线性,检测输出与被检测的力之间具有较为严重的非线性关系。本文提出一种用力-极板位移之间的非线性抵消极板位移-电容变化量之间的非线性的结构方式,用瑞利-里兹法计算了结构中具有"硬弹簧"特性的梁的受力与变形之间的非线性关系。实验结果表明,采用这种设计的结构非线性降低了约1/3。     

高精度海洋温/盐/酸度集成微纳传感器制造与测试

面向"智慧海洋"应用需求,基于微机电系统(MEMS)技术设计制备了一批温度、盐度、酸度(pH值)三参数集成微纳传感器.温度测量采用铂电阻传感器,盐度测量采用4电极电导率传感器,pH测量采用钛/二氧化钛(Ti/TiO2)为工作电极和液接式Ag/AgCl参比电极构成的两电极体系.采用电化学工作站分别测量了三个传感器的基本参...     

基于三层结构的流程工业现代集成制造系统

流程工业是国民经济发展的重要支柱 ,流程工业现代集成制造系统 (CIMS)是提高流程工业竞争力的重要高技术之一 ,是工业自动化领域的前沿课题。提出了适合流程企业实现扁平化管理模式的基于经营计划系统 (BPS) /制造执行系统 (MES) /过程控制系统 (PCS)三层结构的CIMS ,并分别阐述了BPS、MES、PCS的功能及关键核心技术的发展方向     

基于快速成型系统的集成制造系统研究

通过简要介绍快速成型技术在国内外发展的现状 ,针对国内在此领域发展的不足 ,提出一种基于快速成型系统的集成制造系统体系 ,并详细阐述了快速成型与反求工程、快速模具制造的集成技术。该系统综合了快速成型、快速反求技术、快速模具制造、虚拟制造、网络等配套技术 ,可大大提高产品的开发速度 ,增强企业的竞争能力。     

基于Petri网的MEMS柔性设计建模方法

微机电系统设计具有微尺度效应和多物理场耦合的特点,而现有的面向产品宏观结构的CAD系统难以满足微米尺度设计需求,为此提出一种基于Petri网的MEMS柔性设计建模方法.在分析MEMS设计特点、框架和流程的基础上,对已有设计系统进行抽象化和精细化,获得高内聚低耦合的设计模块,并将Petri网与设计系统各模块相互关联,建立了基于Petri网的MEMS柔性设计建模框架;然后通过添加前置库所和带权有向弧调节库所最大/最小标识数,控制设计流的总数;再添加控制库所形成控制回路,使并发变迁有序执行,消解并行设计冲突;最后用Petri网的状态空间求解结果控制各模块运行,满足复杂设计流的多元关系.以ACIS为几何造型内核开发了自主原型系统,以电容式三维硅微梳齿驱动器设计为例进行应用验证,结果表明,文中方法将现有MEMS设计从自顶向下和自底向上及其混合拓展到基于Petri网的柔性设计建模,使产品设计不局限于固定的设计流程,对于提高MEMS设计效率和质量具有重要意义.     

邯钢计算机集成制造系统的设计与实施

将邯钢经验与CIM哲理相结合,在流程工业CIMSERP/MES/PCS三层体系结构的基础上,结合邯钢的实际生产经营活动,设计了具有邯钢特色的以财务管理为中心、成本控制为主线的计算机集成制造系统,开拓了企业管理新概念,实现了信息流、物流、资金流的集成,取得了良好的经济效益和社会效益.     

组合导航系统故障检测方法的比较研究

对组合导航系统故障检测方法进行了对比研究。除介绍了X^2检验法、数据变化率检验法,还提出了一种基于模糊综合评价的故障检测方法．它以模糊综合评价算法为基础,对组合导航系统中的每个子系统的测量值进行综合判断,以确定该子系统的工作状态。最后,利用GPS／INS组合导航系统对上述三种故障检测方法进行了对比研究。实验结果表明,X^2检验法对于软故障不敏感,数据变化率检验法对连续长时间出现的故障无法判断．而基于模糊综合评价的故障检测方法针对具体的组合导航系统,通过适当调整参数,对所有类型的故障都能很好地检测。     

MEMS的设计方法与系统模拟

随着MEMS产业重点从单个的MEMS器件向MEMS系统产品的转移 ,MEMS系统级模拟变得日益重要 .文中主要介绍了MEMS系统的一些结构化、标准化的设计方法以及MEMS系统建模与模拟的分级 ,重点阐述了MEMS器件级与系统级模拟之间的桥梁———宏模型的建立及系统级模拟的实现。最后介绍了微加速度计系统模拟的一个例子     

DR/GPS组合导航非线性自适应信息融合算法研究

针对实际工程中组合导航系统采集数据融合处理问题,建立了系统实测数学模型,提出了基于非线性系统的自适应信息融合算法,将系统未建模部分及高阶项作为噪声项与状态向量进行耦合估计,改善滤波算法对模型误差以及噪声假设的敏感性,通过仿真对比验证算法改进前后的效果,并用于DR/GPS组合导航系统。实验结果表明提出的数据融合算法能够提高系统的精确性,具有一定的实用价值。     

复杂产品制造信息集成规划内容与方法

分析了复杂产品制造业信息化的历程、面临的信息孤岛问题和企业信息集成规划需求的迫切性．结合企业的实际,提出了基于两化融合的复杂产品制造企业信息集成规划与实施的总体思路,并重点论述了其中数据管理规划、基于BOM的业务信息数据关联模型、系统集成的数据关联定义和规范化“就源取数”管理关键技术内容和示例．     

基于敏捷制造环境的企业集成信息系统模型研究

首先分析了敏捷制造环境下企业集成信息系统的功能要求 ;然后提出了实现企业信息集成的系统模型 ,该模型由企业内部管理信息系统、企业网站、外部敏捷制造环境三部分组成 ,利用该模型可实现企业内外信息的集成 ,从而达到提高企业敏捷性的目的 ;最后给出了实现企业集成信息系统的主要技术。