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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. 相似文献
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平面微弹簧是MEMS器件(如微驱动器、开关等)中一种常用的微结构。目前,平面非线性微弹簧的设计、制造与应用正日益成为关注的焦点。本文针对微机械电磁驱动器的需求,研制了一种变形量在100 μm左右,弹性变形力在5 mN附近的非线性变刚度微弹簧。研究包括通过仿真分析确定了弹簧的结构方案和影响因素,提出了配套的原位集成制造微加工工艺,并测试了所研制“V型”平面微弹簧的非线性特性,验证了所提出方案的可行性。为非线性弹簧的进一步设计和应用提供参考。 相似文献
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微流体系统作为一种可对流体进行精密控制、操作与检测的技术,其发展为细胞体外培养提供了新的平台,而且可与生物传感器结合构成微流体传感测试系统,大大提高细胞传感检测的精确性、一致性和稳定性。在微系统设计与制造的基础上,提出了一种新型微流体系统结构,应用COMSOL软件建立了微流体系统模型,通过对其流动特性的分析对比,优化了系统结构,系统地研究了其对细胞培养与检测的影响。结果表明:该结构既能实现细胞的长期培养;又能通过精确的微流控制,结合生物传感器,对不同时期或不同病态的细胞进行实时检测和分析。该研究对医用药物测试芯片与微流传感测试系统有着重要的意义。 相似文献
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针对MEMS密闭腔内微气流与压电驱动机构的耦合振动,综合采用空气挤压膜阻尼效应和能量法进行理论分析。根据等温雷诺方程求解气体压力分布,进而计算微气流挤压膜阻尼能,将其代入能量方程,与压电-硅膜的耦合动能、势能、压电电场能进行能量耦合,将由能量方程确定的压电-硅膜-微气流耦合作用下的位移振形待定系数λ′与无气流影响下的压电-硅膜耦合振动位移振形待定系数λ对比后,找到了增加的阻尼项,微气流对驱动结构振动位移的影响正是通过该阻尼项体现的。研究可为微流体的驱动及协调控制提供相关理论基础及控制策略。 相似文献
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采用MEMS技术制作了硅基微型NO2气体传感器,选用高分子金属酞菁聚合物酞菁铜作为敏感膜,从半导体理论出发解释了酞菁铜的敏感机理。阐述了该传感器的结构与工艺流程,并测试了传感器的气敏特性、温度特性、响应时间和恢复时间等敏感特性。实验结果验证了酞菁铜对NO2气体的敏感性,该传感器可以检测到10^-6量级的NO2气体,且响应时间快。 相似文献
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应用电磁感应的基本原理,设计了一种新型的车辆主动悬架用电磁直线执行器,该执行器具有响应快,出力大和动行程大的特点。通过两种不同的建模手段,即有限元建模和集总元件动力学建模的电磁力仿真对比分析,两者基本吻合,表明了执行器模型的准确性。利用所建立的有限元模型,研究了执行器结构参数如气隙厚度和次级铜层厚度对电磁力的影响规律,并选取合理的参数进行执行器的样件试制。通过对加工后的样机模型进行电磁力响应的试验测试,并分别与有限元模型和集总元件动力学数学模型进行相应的比较,试验数据与仿真结果基本一致,进一步验证了模型的准确性。 相似文献
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本文对典型的MEMS结构在运动过程中产生和辐射电磁波的机理以及产生的效应进行了研究。基于对MEMS结构的机械、电与电磁的耦合机制的研究,分析了MEMS结构运动过程中产生电磁波的机理。MEMS结构的相对运动以及基板上所携带电荷的运动都可以产生电磁波。在距离电磁波源1 cm处,MEMS结构辐射出的电磁波的频率为100 kHz;当MEMS结构间距为1.5μm,辐射出的电磁波的电场强度为0.45 V/m。产生的电磁波的频率与幅度受到距离,结构运动的频率以及具体形状的影响。本文还考虑了辐射出的电磁波对同一个芯片上其他器件的影响。 相似文献
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对金属电极的腐蚀特性进行了研究。实验中设计了多种不同的金属电极,通过改变电极材料、电极厚度、电极层数、腐蚀液成分及温度等条件,研究了金属电极的腐蚀特性。通过研究发现,电极的腐蚀特性跟电极材料、电极厚度、电极层数、电极的缺陷及应力、腐蚀液成分及温度等条件有关。最后设计了一种打底层金属材料为Tiw,层厚20 nm,上层金属为Au,层厚度为200 nm的金属电极,在覆盖一层光刻胶,并对光刻胶进行后烘坚膜的情况下,在常温下,用HF溶液腐蚀1 h后,SOIMEMS微结构完全释放,金属电极还十分完好。 相似文献
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玻璃湿法深刻蚀掩模常采用低压化学气相沉积(LPCVD)多晶硅、Cr/Au金属层+光刻胶等,但往往会在玻璃中引入应力,影响后期应用(如阳极键合),而且Cr/Au金属层价格昂贵。为避免以上缺点,引入了SX AR—PC 5000/40保护胶+WBR2075干膜作为玻璃的刻蚀掩模,在HF︰NH4F,HF︰HCl,HF︰HCl︰NH4F刻蚀溶液中进行了大量实验。实验结果表明:SX AR—PC 5000/40抗腐蚀能力强,且成功实现了对Pyrex 7740玻璃131μm的深刻蚀。整个工艺过程与IC工艺兼容,可以进行圆片级批量加工。实验结果对圆片级封装和其他MEMS器件的制作有一定参考作用。 相似文献
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为解决目前MEMS 梳齿电容驱动器由于边缘效应导致的理想计算模型计
算误差较大问题,利用有限单元法中的能量法,提出了一种对梳齿驱动器电容量进行精确仿
真计算的方法并以实际制作的微机械陀螺质量块上的90 对梳齿驱动器为对象,分别利用该
方法及常用的CMATRIX 仿真方法对其电容值进行了仿真计算。两种方法得到的电容量的计
算结果分别为1.5283pF 和1.5793pF。二者与利用高精度LCR 测试仪得到的结果1.5172pF
的相对误差分别为0.73%和4.09%。实验结果表明,该方法对考虑边缘效应的MEMS 梳齿
电容驱动器具有较高的计算精度。 相似文献