静电驱动悬臂梁数模转换器设计、分析与模拟

提出了一种新型的微电子机械数模转换器 (MEMDAC)———静电驱动悬臂梁数模转换器 .与传统的静电驱动悬臂梁执行器相比 ,新的结构能更精确地控制梁的挠度 .文中给出了此MEMDAC的设计、分析和模拟过程 .有限元(FEA)分析表明此MEMDAC的最大输出位移为 1 5 1μm ,分辨率为 0 1μm ,其最大非线性误差为 0 0 3μm .     

谐振式力传感器敏感结构的研究

利用材料力学及弹性力学法，对石英晶体谐振式力传感器的悬臂梁结构进行了研究，得出了双梁单岛及三梁单岛悬臂梁结构的力转移系数，在与实验结果进行了比较后证明，支承结构的理论推导与实验结果一致。     

单刀双掷RF MEMS开关的研究与设计

介绍了一种基于横向金属接触的DC-5GHz单刀双掷RF MEMS开关的研究与设计．横向金属接触开关包括了一套有限的共面波导（FGCPW）传输线和左右摆动的悬臂梁．为了降低开启电压,设计了一种曲折型的折叠梁结构,通过理论分析与仿真实验验证了该结构的可行性,并利用MetalMUMPs工艺加以实现．测试结果显示,该开关在5GHz处的插入损耗为0．8dB,回波损耗大于20dB,隔离度为40dB．测得最低开启电压为33V．     

一种微机械光开关的分析和设计

对悬臂梁微机械光开关的机电特性进行了理论分析 .利用机械和电学特性 ,导出了悬臂梁的弯曲量和所加的电压的解析关系 ,并给出了阈值电压的计算公式 .指出外加电压与梁的宽度无关 ,与梁的长度的平方成反比 .悬臂梁尖端的弯曲量不能超出相邻电极间距的 1/ 3.这些结论是悬臂梁微机械光开关设计和研制的直接依据     

Sensitive detection of infrared photons using a high-Q microcantilever

A new approach based on microcantilevers is presented to detect infrared photons with high sensitivity. Infrared photons are measured by monitoring the amplitude change of a vibrating microcantilever under light pressure force.The irradiating light is modulated into sinusoidal and pulsed waves,and to be in-phase and anti-phase with the cantilever driving signal.A linear relationship between the amplitude change of the cantilever and the light power distributing on the cantilever was observed.Under a vacuum of 10^-4 Pa,an infrared light power of 7.4 nW was detected with the cantilever.The in-phase and anti-phase modulation to the cantilever vibration using a pulsed light results in an enhanced response of the cantilever.     

一体双驱对称式压电悬臂梁微驱动器

设计了一种一体化加工的双驱对称式压电悬臂梁微驱动器。对压电驱动器工作原理、压电驱动器在准静态工况与共振工况下的输出特性进行了理论分析,确定压电驱动器几何尺寸。介绍了压电驱动器的多层复合结构与一体双驱的实现方式。制作了压电驱动器样机,并通过有限元仿真分析与测试实验相结合的方式得到压电驱动器的阻抗特性与输出特性曲线。将压电驱动器运用在轮式机器人,验证了设计的可行性。     

综采工作面端头支架加设活动顶梁

综采工作面的进回风巷超前支护要用很多板梁。随着工作面的推进 ,几乎所有的板梁都被甩入采空区而废弃。为解决这一问题 ,可在端头支架加设活动顶梁。不仅可省去大量的架棚套棚工时 ,而且可节省材料费用 ,同时可增加端头维护工作的安全性 ,大大提高了劳动效益 ,有很好的经济和社会效益。     

自感知执行器—传感器、执行器集成新概念

总结了传感器与执行器集成的两种方式,即结构集成和功能集成,功能集成就是自感知执行器,如果待测信号能从执行器的控制信号中分离出来,理论上讲基于电磁耦合和机电耦合等可逆效应的换能器都可作自感知执行器,重点分析了压电材料作自感知执行器的物理基础,基于应变速度电桥电路制成了压电陶瓷自感知执行器,实验表明能有效抑制悬臂梁的振动。     

组合式微夹持器控制系统的研制

将微直线电机宏动机构与双晶片压电悬梁微动机构结合,研制高精度、大范围的组合式微夹持器．针对宏微结合的结构形式,设计组合式微夹持器宏微控制系统。采用仿人智能PI控制方法,提高了控制精度。测试实验表明,闭环控制系统取得较好效果．     

变截面压电悬臂梁系统的建模与实验验证

为对变截面压电悬臂梁系统的性能进行预测、分析和优化,该文对部分覆盖压电材料的悬臂梁数学进行了建模和分析。首先根据系统的动能、悬臂梁和压电片的热力学焓等能量关系的描述,应用拉格朗日方程得到系统的机电运动方程;再采用假设模态法并依据压电悬臂梁的边界条件和相容条件,给出系统的模态振型和自然频率的计算方法。实验结果表明,测量得到的一、二阶模态频率与理论模型计算的误差小于1%,测得的频率响应和理论预测吻合,提高了压电悬臂梁模型预测的精度。