首页 | 本学科首页   官方微博 | 高级检索  
相似文献
 共查询到19条相似文献,搜索用时 109 毫秒
1.
硅基PZT压电驱动MEMS光开关的设计与优化   总被引:2,自引:0,他引:2  
采用压电多层悬臂梁理论分析模型,研究了一种新型PZT压电复合多层膜悬臂梁驱动光开关的机械性能,探讨了结构参数与悬臂梁机械性能的关系及影响光开关机电性能的因素。提出了一种新的硅基PZT压电复合膜悬臂梁驱动光开关的制作方法。给出了25V工作电压下优化的器件结构,并对理论分析结果与压电复合多层膜悬臂梁的有限元耦合场分析结果进行了比较。  相似文献   

2.
采用压电多层悬臂梁理论分析模型 ,研究了一种新型PZT压电复合多层膜悬臂梁驱动光开关的机械性能 ,探讨了结构参数与悬臂梁机械性能的关系及影响光开关机电性能的因素。提出了一种新的硅基PZT压电复合膜悬臂梁驱动光开关的制作方法。给出了 2 5V工作电压下优化的器件结构 ,并对理论分析结果与压电复合多层膜悬臂梁的有限元耦合场分析结果进行了比较  相似文献   

3.
采用压电多层悬臂梁理论分析模型,研究了一种新型PZT压电复合多层膜悬臂梁驱动光开关的机械性能,探讨了结构参数与悬臂梁机械性能的关系及影响光开关机电性能的因素.提出了一种新的硅基PZT压电复合膜悬臂梁驱动光开关的制作方法.给出了25V工作电压下优化的器件结构,并对理论分析结果与压电复合多层膜悬臂梁的有限元耦合场分析结果进行了比较.  相似文献   

4.
设计了一种硅基PZT压电悬臂梁式微麦克风。这种微麦克风采用压电多层膜悬臂梁作为声压感受器件,采用有限元耦合场分析的方法对压电复合膜悬臂梁进行了有限元分析和模拟,研究了压电复合多层膜悬臂梁的结构参数与力学性能的关系,分析了影响微麦克风机电性能的多种因素,给出了优化的器件结构和工艺流程。  相似文献   

5.
设计了一种硅基PZT压电悬臂梁式微麦克风。这种微麦克风采用压电多层膜悬臂梁作为声压感受器件,采用有限元耦合场分析的方法对压电复合膜悬臂梁进行了有限元分析和模拟,研究了压电复合多层膜悬臂梁的结构参数与力学性能的关系,分析了影响微麦克风机电性能的多种因素,给出了优化的器件结构和工艺流程。  相似文献   

6.
设计了一种硅基PZT压电悬臂梁式微麦克风.这种微麦克风采用压电多层膜悬臂梁作为声压感受器件,采用有限元耦合场分析的方法对压电复合膜悬臂梁进行了有限元分析和模拟,研究了压电复合多层膜悬臂梁的结构参数与力学性能的关系,分析了影响微麦克风机电性能的多种因素,给出了优化的器件结构和工艺流程.  相似文献   

7.
对硅基锆钛酸铅(PZT)压电薄膜微传感器进行了结构和版图设计.根据MEMS加工工艺和标准硅基IC工艺的特点,获得了硅基PZT压电薄膜微悬臂梁结构系统工艺流程中的关键工艺技术和典型工艺条件.对PZT压电薄膜的制备和微细图形化进行了较为详细的实验研究,最后成功地制备出硅基PZT压电薄膜微传感器样品.这对集成化芯片系统的进一步发展打下了良好的实验基础.  相似文献   

8.
对硅基锆钛酸铅(PZT)压电薄膜微传感器进行了结构和版图设计.根据MEMS加工工艺和标准硅基IC工艺的特点,获得了硅基PZT压电薄膜微悬臂梁结构系统工艺流程中的关键工艺技术和典型工艺条件.对PZT压电薄膜的制备和微细图形化进行了较为详细的实验研究,最后成功地制备出硅基PZT压电薄膜微传感器样品.这对集成化芯片系统的进一步发展打下了良好的实验基础.  相似文献   

9.
本文介绍了由复合薄膜测定单层薄膜的杨氏模量的一种新方法。考虑到圆膜形成时的初始变形 ,本文采用了球壳模型 ,通过测量圆形复合薄膜在集中载荷作用下的变形 ,获得其中单层薄膜材料的杨氏模量。以 PZT/Pt/Ti/Si O2 复合薄膜试样为例 ,测得单层 PZT薄膜的杨氏模量为 1 1 9± 1 2 GPa。这一数据应用于 PZT微悬臂梁的振动分析 ,发现 ANSYS谐振模拟和实验测试结果相符。  相似文献   

10.
设计了一种采用锆钛酸铅(PZT)压电薄膜悬臂梁作为驱动机理的500μm×500μm微镜结构。该微镜主要由4个悬臂梁与1个反射镜组成,4个悬臂梁起支撑微镜的作用,即微镜主要利用微悬臂梁自由端头的小挠度来实现垂直方向的位移。提出了与互补金属氧化物半导体(CMOS)工艺相兼容的制作方法,利用有限元软件ANSYS7.0对压电微镜的反射镜平整度、结构机械强度、线性度、响应速度和功耗等性能进行了研究,并与数值计算结果进行了比较,结果表明此微镜达到了快速、高精度、低功耗的设计要求。  相似文献   

11.
针对加速度型矢量水听器在低频段灵敏度偏低问题,根据铌锌酸铅-钛酸铅(PZN-PT)压电单晶的性能特点,设计了一种双悬臂梁结构压电单晶矢量水听器。建立了有限元模型,对矢量水听器的振动模态和接收性能进行了仿真计算,重点分析了几个主要材料和尺寸参数对水听器自由场灵敏度的影响。理论计算表明,采用压电单晶PZN-PT的矢量水听器经优化后其灵敏度可达-190 dB@250 Hz,与压电陶瓷PZT-5A的水听器相比,灵敏度提升了15 dB以上。  相似文献   

12.
In this paper, we present the results of a preliminary study on the piezoelectric energy harvesting performance of a Zr‐doped PbMg1/3Nb2/3O3‐PbTiO3 (PMN‐PZT) single crystal beam. A novel piezoelectric beam cantilever structure is used to demonstrate the feasibility of generating AC voltage during a state of vibration. The energy‐harvesting capability of a PMN‐PZT beam is calculated and tested. The frequency response of the cantilever device shows that the first mode resonance frequency of the excitation model exists in the neighborhood of several hundreds of hertz, which is similar to the calculated value. These tests show that several significantly open AC voltages and sub‐mW power are achieved. To test the possibility of a small scale power source for a ubiquitous sensor network service, energy conversion and the testing of storage experiment are also carried out.  相似文献   

13.
一种新型集成微麦克风和扬声器的设计   总被引:1,自引:0,他引:1  
基于现有的硅基Pb(Zr,Ti)O3(PZT)铁电薄膜的制备工艺,提出了一种用于微麦克风和扬声器的新型PZT悬臂式振膜结构。对这种悬臂结构的结构参数进行了优化设计,并对其灵敏度的声输出进行了理论分析。结果表明采用这种PZT悬臂式结构的微麦克风和扬声器的性能有望超过以往文献中报道过的微麦克风和扬声器。  相似文献   

14.
以等、变厚度悬臂梁为研究对象,以单轴向玻璃纤维为基体材料结合压电陶瓷片设计出智能悬臂梁模型。利用数值模拟与实验相结合的方法分析了压电陶瓷片对悬臂梁模态频率、自由端最大位移及应变分布的影响。结果表明,未加电压情况下,增加压电陶瓷铺设数目能有效增大悬臂梁固有频率,减小自由端最大位移,但对应变分布无显著影响;施加电压时,可进一步减小悬臂梁自由端最大位移,亦可减小各监测点应变值。  相似文献   

15.
压电陶瓷驱动器动态非线性建模与实验分析   总被引:7,自引:2,他引:5  
针对谐振型压电陶瓷驱动器的动态非线性,建立了一个数学模型来定量描述驱动器输入与输出的非线性关系,借此可以定量分析其动态非线性的大小;并利用此模型对PZN-PZT悬壁梁式双晶片变曲驱动器动态非线性进行了实验分析,实验结果表明此模型对驱动器动态非线性定量分析效果良好。  相似文献   

16.
The possibility of increasing the efficiency of a beta-voltaic generator due to using a single-crystal bimorph element made of lithium niobate as a piezoelectric converter. The known beta voltaic alternators consist of a piezoelectric cantilever and a source of β-electrons. The cantilever represents a resilient member made, for example, of silicon, on which a piezoelectric element made of PZT piezoceramics is mounted. It is proposed to replace the silicon cantilever structure with a piezoelectric element by a uniform cantilever that represents a thin wafer made of a bidomain single-crystal lithium niobate. Due to this, the efficiency of the mechanical oscillation conversion into electrical power, the system Q-factor, and the stability of the operating parameters simultaneously increase; and the operation temperature range also significantly increases (by several hundred degrees). The solution of the main problem—the formation of a bidomain structure in a thin wafer of lithium niobate—is considered in detail. A method for the high-temperature annealing of samples in a nonuniform electric field is proposed. It is demonstrated that one can predict the domain structure based on the developed model. Samples are obtained having the occurrence depth of the interdomain boundary ranging from 120 to 150 μm. At the same time, it is shown that the sharpness of the boundary depends on the potential difference between the striated electrodes of the technological cell and the external electrode. The method is efficient for manufacturing a bidomain structure in a wafer up to 300 μm thick.  相似文献   

17.
梁光胜  李艺 《压电与声光》2018,40(3):423-427
基于微机电系统(MEMS)设计了风车型结构的压电振动能量采集器,通过压电效应将低频振动能量转化为电能,用以解决环境中低频能量采集的问题。风车型结构的压电振动能量采集器以硅为基底,以PZT 5A为压电材料,包含上、下电极;4条悬臂梁旋转连接中心质量块与四周固定端,类似于风车结构。数学建模与有限元仿真分析表明,在结构尺寸与材料相同的情况下,圆弧风车型结构的谐振频率较直接连接、直角连接结构的谐振频率更低;4条悬臂梁距离中心质量块越远,谐振频率越低;在0.1g(g=9.8 m/s2)加速度谐振状态下,输出电压约为6.2 V,最大位移接近1.2 mm。基于MEMS工艺,通过IntelliSuite软件研究和定义了风车型振动能量采集器的工艺流程。  相似文献   

18.
The integration and the device realization of Pb(Zr, Ti)O3 (PZT) thick films on Si substrates are known to be extremely difficult because the processing temperature of the PZT thick film is close to the melting point of Si. However, PZT thick‐film devices on Si warrant attention as they are appropriate for biological transducers; they generate large actuating forces and have a relatively high sensitivity for mass detection, especially in liquids. In this study, Pb(Zr0.52Ti0.48)O3 thick‐film cantilever devices are successfully fabricated on a Pt/TiO2/SiNx/Si substrate using a screen‐printing method and microelectromechanical systems (MEMS) process. Elastic and electromechanical properties such as the Young's modulus and transverse piezoelectric coefficient are determined from microstructural and electrical analyses for further mechanical study. The calculated Young's modulus of the thick film, 53.9 ± 3.85 GPa, corresponds to the resonant frequency obtained from the measured harmonic oscillation response. The transverse piezoelectric constant, d31, of –20.7 to –18.8 pC N–1 is comparable to that of a dense thin film. These values promise the possibility of determining the resonance properties of a thick‐film cantilever by designing its structure and then simulating the harmonic oscillation response. Using the PZT thick‐film cantilever, a strong harmonic oscillation with a quality (Q) factor of about 23 is demonstrated in water. The observation of strong harmonic oscillation in liquid implies the feasibility of precise real‐time recognition of biomolecules using PZT thick‐film cantilevers.  相似文献   

19.
两腔压电泵结构与特性   总被引:7,自引:0,他引:7  
介绍了两个压电振子所构成的两腔串联和两腔并联压电泵的结构及工作原理,分析了两个压电振子驱动方式(同步工作和交叉工作)对两种结构压电泵输出性能的影响规律。制作了两腔串联和两腔并联压电泵的试验样机,分别测试了两个腔体同步工作和交叉工作状态下压电泵的输出能力,并与理论分析的结果进行了对比。理论和试验两方面的研究结果表明,在相同驱动电压和频率条件下,两个腔体交叉工作时压电泵的输出能力较好,其中并联泵的流量最大,为单个腔体流量的2倍;而串联泵的流量串联泵压力最大,是单个腔体输出压力的2倍,同时其流量也有大幅度提高,约为单个腔体流量的1.4倍。  相似文献   

设为首页 | 免责声明 | 关于勤云 | 加入收藏

Copyright©北京勤云科技发展有限公司  京ICP备09084417号