抗高过载微流体惯性开关

基于微连通器结构,提出了一种使用盐水(Na Cl溶液)作为工作流体且具有高的抗过载能力的微流体惯性开关。分析了液滴的分离机理,设计了开关的流道结构。然后,对开关进行了理论分析,建立了开关模型。最后,利用流体动力学仿真和样机实验相结合的方法,对开关结构和功能进行了验证。验证结果显示:在幅值为30 000 g阶跃型加速度作用下,开关的工作流体仍未发生分离,加速度的幅值与开关响应时间相关。另外,开关样机能够使盐水液面形成高度差,样机的静态加速度阈值为134.6 g~152.3 g,非常接近其理论计算的加速度阈值142.7 g。得到的结果表明,采用的微连通器结构能够极大地增强微流体惯性开关的抗液体分离能力,能够对加速度幅值进行区分,并实现闭锁功能,同时显示了高的抗过载能力。     

微加速度开关力电接触仿真分析

讨论了微加速度开关触点形貌,建立了触点吸附物理模型;根据微观连续介质理论和微观电接触理论,推导出触点间包含斥力项的吸附力和接触电阻数学模型;经仿真分析,得到质量块同基座间的吸附力可以满足质量块同基座间的稳定电接触要求的结论.     

仿桥梁护舷式抗高过载加速度传感器设计

为了解决用于外弹道信息测量的MEMS加速度传感器无法承受弹丸发射过程中膛内的高过载,易产生器件损坏的问题,设计了一种具有抗高过载能力的低量程电容式加速度传感器.在传感器梁上应力较大、相对易受到撞击而产生断裂的端部位置设置了仿桥梁护舷式的防护台结构,该结构能以自身形变吸收部分撞击时的能量,从而减小传感器本身因撞击而产生的变形.有限元仿真结果表明:引入这种桥梁护舷式防护台的加速度传感器在30000g过载情况下受到的应力由引入前的994.88 MPa降低至70 MPa,因过载导致器件损伤断裂的可能性大幅降低,符合提高传感器抗过载能力的设计预期.     

射频MEMS开关的研究

概述射频MEMS开关的研究背景及意义,介绍国内外射频MEMS开关的研究现状,列举出两种主要的射频MEMS开关：电容耦合并联式开关和金属．金属接触串联式开关的结构、工作原理、性能比较。     

抗过载环形 MEMS 固体波动陀螺设计加工与测试

本文针对传统MEMS振动陀螺在经历高过载过程无法存活且冲击前后参数变化大的问题,开展了抗高过载MEMS固体波动环形微机械陀螺设计、加工和测试方面的研究工作。首先,提出了全对称梁的陀螺结构形式,该结构能够有效的减小冲击过程在结构中造成的应力残留,配合止挡机构以及灌封技术能够提升陀螺在冲击过程中的存活能力,并在此基础上推导了陀螺的动力学方程和敏感轴冲击振荡运动函数,指出了敏感轴冲击模态的固有频率越高、品质因数越小则越有利于提高陀螺在敏感轴上的抗冲击特性。其次,利用有限元分析软件对陀螺结构进行了模态分析和冲击特性仿真,结果显示在15 000 g@10 ms的冲击作用下,陀螺的最大位移和应力分别为9.46μm和99.6 MPa,保证了陀螺结构具有较好的抗冲击裕度。再次,利用较为成熟的玻璃-硅键合和深硅刻蚀工艺实现了陀螺结构的加工,结合陶瓷封装实现了陀螺结构的真空封装,并基于驱动闭环和检测开环回路搭建了陀螺的测试系统。最后,在实验室环境下利用冲击台实现了对陀螺样机的冲击测试,冲击过程(脉宽0.6 ms)出现了多个5 000 g以上的峰值,最大峰值为16 050 g,陀螺响应时间约为1 s,冲击前...     

Ku-波段MEMS单刀双掷开关的设计与模拟

利用Ku-波段MEMS单刀单掷膜开关和成熟的微带线技术设计了一种Ku-波段MEMS单刀双掷膜开关.模拟结果为阈值电压19V左右,工作于Ku-波段(8～12)GHz,在中心频率15GHz处,导通开关的插入损耗为-0.15dB,截止开关的隔离度为-33dB,开关的回波损耗为-27dB.     

微动开关综合参数自动测试装置的研究

为满足微动开关综合参数的测试需要,提出一种自动测试装置的设计方案,旨在提高微动开关测试效率,降低人工测量误差。该装置可自动测试微动开关的预行程、超行程、差动行程、操作力、释放力、触点回跳时间、触点接触电阻、重量等综合参数,并绘制力和行程的关系图表。     

JRT型热过载保护器临界电流检测仪的设计

JRT型热过载保护器临界电流检测仪采用多受检器件串联及电子变换检测线路 ,提高了保护器大规模生产的效率和检测的准确度。     

过载保护器的设计

过载保护器是确保传递的载荷不超过限定值的机械装置,当载荷超过设定允许值时,可将传动迅速脱离,反应及时,安全可靠.主要用于工作中有可能发生大的过载和严重冲击的传动系统,如机床、包装机械、印刷机械、矿山机械、农业机械、纺织机械等,起到安全保护作用.本文提出并设计了两种过载保护器供大家参考.     

RF MEMS开关在开关瞬态时的电磁干扰

针对RF MEMS开关在开和关瞬态时的充电和放电的过程中的开关电容的变化、极板间电场的变化以及因此而产生的磁场进行了详尽的推导,沈明在开关的瞬态产生的变化电磁场将对信号产生一定程度的干扰.     

一种加速度开关设计

加速度开关又称G开关,是感受加速度并完成致动的一类惯性器件.文中回顾了Rolamite机构的发明过程以及Rolamite机构的用途;介绍了Rolamite开关的工作原理;分析了Rolamite开关的力学特性;详细论述了Rolamite开关的结构设计以及装配工艺;对Rolamite开关原理样机进行了振动、冲击、离心试验;试验表明Rolamite开关具备较高的精度(5 g±0.5 g)和接触可靠性,能够负载较强电流(＞0.5 A),接触电阻小于1 Ω,具备一定的抗冲击 (20 g/8 ms不闭合)能力.     

一种新型微机械加速度开关的设计

本文介绍了一种具有静电自锁功能的微机械加速度开关的原理，并且做了相应的理论分析。     

基于全面析因试验设计的永磁微加速度开关接触可靠性分析

针对一种新型磁力微加速度开关设计方案,建立了该开关系统的动力学方程,给出了影响开关动作的永磁力、表面接触力计算公式。采用四阶Runge-Kutta法对加速度激励下开关工作过程中永磁力、质量块与触点接触压力等参数的变化规律进行了仿真,对接触压力进行了极差分析和方差分析。选取微加速度开关的3个结构参数（悬臂梁宽度、质量块质量和永磁铁体积）作为关键因素,基于全面析因试验方法设计了该开关27种不同结构参数的水平组合,结果表明：微加速度开关3个结构参数中对接触可靠性影响大小的顺序为永磁铁体积V、悬臂梁宽度w、质量块质量m;可靠性最高的最佳结构参数水平组合为W3m3V1,即W=0．70mm、m=2．00g、V=5．38mm^3;在置信度为99％的情况下,悬臂梁宽度W、永磁铁体积V和质量块质量m对微加速度开关接触可靠性均有显著的影响。     

微机械加速度传感器性能的等效电学模拟

建立了微机械电容式加速度传感器的等效电学模型,通过振动特性的等效电路模型分析了加速度传感器对正弦加速度信号,阶跃加速度信号,及存在反馈时的直流加速度信号的振动位移响应情况;利用压控电容模型分析了加速度传感器检测正弦加速度信号时的小电容检测电路的性能。模拟结果表明采用反馈可以拓宽加速度传感器的测量范围,利用等效电学模型可以优化接口电路的整体性能。     

微硅高g加速度传感器工艺研究

主要介绍在制作一种压阻式微硅高g(g＝9．8m/s^2，微重力加速度值）加速度传感器的过程中，所遇到的工艺问题有其解决方法。并较详细地叙述了涉及到的键合（SDB）、双面光刻及传感器几何图形的精确控制等关键技术。     

基于MEMS技术的微型磁性开关阵列

为了在二维微驱动系统中实时检出移动块的存在位置,试制了一种基于MEMS工艺的微型磁性开关阵列,它作为一种位置传感器通过扫描查询方式工作。本文对该传感器的工作原理、制作工艺做了详细的描述,并给出了一些实验结果。     

基于微加速度传感器的倾角传感器

阐述了倾角传感器的应用领域及应用要求,指出了目前倾角传感器存在的问题。分析了倾角传感器的测量原理和计算方法,提出了一种角度分段算法,并通过零位标定补偿微加速度传感器固有的零位偏差。介绍了SYTS倾角传感器的软硬件系统,通过在混凝土泵车上的试用证明SYTS倾角传感器是一款满足工程机械特定要求的倾角传感器。     

微型高过载加速度传感器的加工与测试

针对特殊场合的测试要求,设计了四端全固支的高过载梁岛结构加速度传感器,结构中采用在质量块背部氢氧化钾腐蚀的方法,减小质量块的质量,及其与梁中性面的相对距离,使梁岛式结构与平膜式结构的优点得到有效结合,结构加工工艺简单可行。利用霍普金森冲击校准装置进行冲击加速度动态特性校准,试验结果分析表明,被测微加速度传感器的灵敏度为0.71 µV/g,与理论值基本吻合。结构受到200 000g冲击后完好且输出信号正常,能有效地满足高冲击、强烈振动场合的特殊测试要求。     

105g压阻效应阵列式加速度微传感器硅悬臂梁结构分析

在已有10^5g压阻效应阵列式加速度微传感器版图设计的基础上,应用有限元理论及相关软件,对版图中的硅微悬臂梁进行了模态分析和结构动态计算。将宏观理论应用到微观结构分析中;并对该种结构的加速度传感器的样品进行了冲击实验,得到实验曲线。对计算分析与实验结果进行了比较,指出并分析了误差可能出现的方面。