超固体润滑及其在微机械电子系统中的应用前景 被引量：6

1

作者 董海军 王三民 +1 位作者 李建华 陈国定 《机械科学与技术》 CSCD 北大核心 2002年第2期266-268,共3页

介绍了超固体润滑的概念 ,综述了超固体润滑的研究现状和近年来的研究成果 ,通过对微机械电子系统摩擦学问题的讨论 ,分析了超固体润滑在微机械电子系统中应用的前景 。

关键词 超固体润滑 纳米摩擦学 微机械电子系统

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基于支持度的椭球拟合微机械电子系统加速度计现场标定方法研究 被引量：2

2

作者 周泉 姚敏立 沈晓卫 《兵工学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2020年第1期68-74,共7页

为解决微机械电子系统(MEMS)中加速度计的零位漂移误差、标度因数误差和交叉耦合误差随时间推移而变化的问题,提出一种基于支持度的椭球拟合MEMS加速度计现场标定方法。该方法能够在室外进行简单、快捷和高效的标定,其本质是在传统的椭... 为解决微机械电子系统(MEMS)中加速度计的零位漂移误差、标度因数误差和交叉耦合误差随时间推移而变化的问题,提出一种基于支持度的椭球拟合MEMS加速度计现场标定方法。该方法能够在室外进行简单、快捷和高效的标定,其本质是在传统的椭球拟合法基础上,采用支持度法与椭球体法相结合的方法,通过建立椭球约束模型和支持度矩阵对MEMS加速度计的误差进行标定,继而使用误差补偿方程对MEMS加速度计进行输出补偿,最终实现高精度标度。通过椭球拟合对比实验和时间推移实验,证实了该方法可在没有精密标定设备情况下进行标定,其标定精度比传统椭球拟合法提升1倍。 展开更多

关键词 微机械电子系统加速度计 支持度 椭球拟合 现场标定 误差补偿

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常压下工作的微机械陀螺的频率和阻尼特性 被引量：6

3

作者 刘晓为 陈宏 +2 位作者 陈伟平 陆学斌 韩天 《传感技术学报》 CAS CSCD 北大核心 2006年第05B期2268-2271,共4页

对微机械陀螺振动式陀螺的频率和阻尼特性进行了分析和模拟.以设计的一种微机械陀螺为模型,对其驱动和检测方向的阻尼力系数进行了计算,利用MATLAB模拟了阻尼对灵敏度以及频率特性的影响.得出了不仅频率匹配对微机械陀螺的性能有重要影... 对微机械陀螺振动式陀螺的频率和阻尼特性进行了分析和模拟.以设计的一种微机械陀螺为模型,对其驱动和检测方向的阻尼力系数进行了计算,利用MATLAB模拟了阻尼对灵敏度以及频率特性的影响.得出了不仅频率匹配对微机械陀螺的性能有重要影响,而且阻尼匹配也会影响陀螺的灵敏度和频率特性. 展开更多

关键词 微机械电子系统 陀螺 阻尼匹配 频率特性

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微机械音叉谐振器动力学分析与仿真 被引量：5

4

作者 刘恒 何晓平 +1 位作者 苏伟 张富堂 《传感技术学报》 CAS CSCD 北大核心 2009年第3期325-330,共6页

根据双端固定音叉谐振器的动力学原理,建立了其参数模型。该模型基于MAST语言,包含几个子模型,模型有利于验证外围电路和减少计算时间。对于工作谐振模态频率的求解,解析计算和有限元仿真结果一致(相对误差小于1%)。通过模态分析和结构... 根据双端固定音叉谐振器的动力学原理,建立了其参数模型。该模型基于MAST语言,包含几个子模型,模型有利于验证外围电路和减少计算时间。对于工作谐振模态频率的求解,解析计算和有限元仿真结果一致(相对误差小于1%)。通过模态分析和结构参数敏感性分析提出合理的选择参数可以使工作模态频率远离高阶模态频率,减少音叉梁固接端的弹性系数有利于抑制低阶模态的扰动。结构参数敏感性分析表明工作频率随音叉梁长度增大而减小,随其宽度的减小而增大,结构厚度对频率不产生影响。 展开更多

关键词 微机械电子系统 微谐振器 双端固定音叉 谐振频率 参数模型

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非线性微机械谐振器的频率跟踪控制及数值仿真 被引量：3

5

作者 刘恒 孟瑞丽 《传感技术学报》 CAS CSCD 北大核心 2012年第3期338-343,共6页

本文分析了微机械谐振器的非线性动力学原理,根据振梁的非线性谐振条件下激励与检测信号相位关系,确定了基于锁相技术驱动的系统分析模型。利用平均周期法得到了系统稳定条件和稳态平衡点,理论分析和仿真表明:振梁刚度的高次项系数的增... 本文分析了微机械谐振器的非线性动力学原理,根据振梁的非线性谐振条件下激励与检测信号相位关系,确定了基于锁相技术驱动的系统分析模型。利用平均周期法得到了系统稳定条件和稳态平衡点,理论分析和仿真表明:振梁刚度的高次项系数的增大,不影响系统的稳定性;当积分控制器系数小于临界值时,频率跟踪时间长,不出现频率抖动;反之,频率跟踪稳定时间短,频率抖动。 展开更多

关键词 微机械电子系统 谐振器 非线性 锁相技术 平均周期法

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梳状电极双轴微机械加速度计的研制 被引量：1

6

作者 陈伟平 赵振刚 +2 位作者 丁金玲 刘晓为 马原芳 《传感技术学报》 CAS CSCD 北大核心 2008年第4期589-592,共4页

提出了一种新型的基于体硅工艺的双轴加速度传感器,量程为±50gn,采用全对称结构,其电容检测部分采用变面积、差分电容式的梳状电极结构。利用有限元分析软件分析得到本文所设计的双轴加速度传感器微结构整体质量为1.174mg,X、Y轴... 提出了一种新型的基于体硅工艺的双轴加速度传感器,量程为±50gn,采用全对称结构,其电容检测部分采用变面积、差分电容式的梳状电极结构。利用有限元分析软件分析得到本文所设计的双轴加速度传感器微结构整体质量为1.174mg,X、Y轴的灵敏度皆为2.3fF/g,模态分析结果表明,第一和第二模态振型为两敏感方向的振型,且谐振频率分别为2774Hz,2775Hz。经过MEMS加工工艺制作出的芯片尺寸为5260μm×5260μm。经过测试,此双轴加速度传感器的电学灵敏度为33.78mV/g,谐振频率为2.4KHz,带宽可达到1.5KHz。 展开更多

关键词 微机械电子系统 双轴加速度传感器 梳状电极 有限元分析

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一种微机械加速度计的自检测特性研究

7

作者 陈伟平 韩天 +3 位作者 赵振刚 刘晓为 孙立宁 曹伽牧 《传感技术学报》 CAS CSCD 北大核心 2008年第3期477-479,共3页

采用静电力驱动质量块产生等效加速度信号实现了微机械加速度计的自检测功能。分析了平板驱动电极的静电驱动力、吸合电压以及稳定驱动位移条件。采用光学测试技术测试了驱动电压和驱动位移的关系,吸合电压,证实了理论分析。利用理论分... 采用静电力驱动质量块产生等效加速度信号实现了微机械加速度计的自检测功能。分析了平板驱动电极的静电驱动力、吸合电压以及稳定驱动位移条件。采用光学测试技术测试了驱动电压和驱动位移的关系,吸合电压,证实了理论分析。利用理论分析公式计算了低驱动电压情况下的驱动位移。结果表明在10～15V的直流驱动电压下能产生等效于1g加速度的输出。 展开更多

关键词 微机械电子系统 加速度计 自检测 静电力

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美国高温微系统封装技术现状 被引量：2

8

作者 陈岩 郭宏 李秀清 《半导体技术》 CAS CSCD 北大核心 2009年第3期210-213,278,共5页

到内太阳系执行各种空间探索研究任务离不开高性能的高温传感器与电子元器件;此外,宇航发动机环境也急需耐高温的燃烧/发射控制传感器与电子部件。在高温微器件与系统的开发中,封装技术至关重要。美国在该领域的研究一直处于世界领先水... 到内太阳系执行各种空间探索研究任务离不开高性能的高温传感器与电子元器件;此外,宇航发动机环境也急需耐高温的燃烧/发射控制传感器与电子部件。在高温微器件与系统的开发中,封装技术至关重要。美国在该领域的研究一直处于世界领先水平。介绍了美国高温微系统封装技术的发展现状;以美国宇航局Glenn研究中心等研究机构的研发成果为重点,论述空间与航空应用领域急需的500℃以上高温恶劣环境工作的MEMS传感器封装技术,并从材料要求、技术水平和应用领域等方面展望了高温微器件封装技术的未来发展趋势。 展开更多

关键词 高温微系统 封装技术 宇航应用 微机械电子系统 传感器 碳化硅

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低功耗检测CO_(2)的MEMS红外光源结构设计与仿真

9

作者 滕雪松 禹胜林 +3 位作者 魏志杰 房村 熊思娴 王梦婷 《红外技术》 CSCD 北大核心 2024年第8期858-863,共6页

传统的二氧化碳传感器存在着体积大、功耗高等问题,近年来随着半导体技术和材料的发展,MEMS技术逐渐成为传感器的研究重点。研究并设计了一种适用于二氧化碳传感器的微机电系统(micro-electro-mechanical system,MEMS)红外光源芯片结构... 传统的二氧化碳传感器存在着体积大、功耗高等问题,近年来随着半导体技术和材料的发展,MEMS技术逐渐成为传感器的研究重点。研究并设计了一种适用于二氧化碳传感器的微机电系统(micro-electro-mechanical system,MEMS)红外光源芯片结构,采用硅(Si)作为基底,氧化硅(SiO_(2))-氮化硅(Si_(3)N_(4))-氧化硅(SiO_(2))作为红外光源的支撑层材料,辐射区的加热电阻采用延展性良好的铂(Pt),以铝(Al)为电极。光源的支撑层采用四轴大圆角悬空结构,极大减少了辐射区热量向衬底的热传导且稳定性较好,通过有限元仿真分析,该光源具有低功耗和结构稳固的特点。 展开更多

关键词 微机械电子系统 红外光源 低功耗 稳固结构

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检测电压对一种新型谐振式微加速度计的影响 被引量：7

10

作者 刘恒 张富堂 +2 位作者 张凤田 何晓平 苏伟 《传感技术学报》 CAS CSCD 北大核心 2009年第9期1261-1265,共5页

静电作用在在平行板电容器上会产生等效静电负刚度,介绍了基于静电刚度的谐振式微加速度计设计原理,建立了其动力学模型。根据检测电压的约束条件,求解了其可行范围。同时分析了检测电压对系统灵敏度、可靠性和量程及输出电压的影响。... 静电作用在在平行板电容器上会产生等效静电负刚度,介绍了基于静电刚度的谐振式微加速度计设计原理,建立了其动力学模型。根据检测电压的约束条件,求解了其可行范围。同时分析了检测电压对系统灵敏度、可靠性和量程及输出电压的影响。分析结果表明:检测电压越大,灵敏度越大,但可靠性和量程会相应减少,反之亦然;直流检测电压的存在使得输出电压不受检测电容并行的寄生电容影响。理论分析结果为谐振式微传感器的系统设计提供了重要依据。 展开更多

关键词 微机械电子系统 微加速度计 检测电压 静电刚度

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基于高速图像采集与时间序列图像相关的微陀螺动力学特性测试 被引量：3

11

作者 杨福俊 孙伟 +2 位作者 蒋明 何小元 董萼良 《计量学报》 EI CSCD 北大核心 2006年第4期347-351,共5页

研究微结构与微机械电子系统(MEMS)的动力学特性测量与试验方法,对于优化MEMS的结构设计以及提高其可靠性与稳定性具有重要的意义。基于高速图像采集技术和数字图像相关方法,提出了一种用于MEMS动力学特性测试与研究的时间序列数字图像... 研究微结构与微机械电子系统(MEMS)的动力学特性测量与试验方法,对于优化MEMS的结构设计以及提高其可靠性与稳定性具有重要的意义。基于高速图像采集技术和数字图像相关方法,提出了一种用于MEMS动力学特性测试与研究的时间序列数字图像相关方法。由于数字图像相关方法是以图像子区作为单元通过相关搜索计算出相关动力学参量,如同在试件上安装没有任何附加质量和附加力的影响的“微传感器”,因此该方法对试件表面要求低,测试结构简单,测量的数据精度高,可靠。给出了用该方法对稳定谐振和自由阻尼振动情况下微陀螺的动力学特性的测试结果,为进一步研究分析微陀螺的稳定性提供了重要的参数。 展开更多

关键词 计量学 微机械电子系统 微陀螺 动力学特性测试 时间序列数字图像相关方法

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振动轮式MEMS陀螺动力学分析 被引量：7

12

作者 刘瑞华 刘建业 《宇航学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2001年第6期114-118,共5页

振动轮式 MEMS陀螺是硅微陀螺中最具发展前景的类型之一。本文应用欧拉动力学理论 ,列写了振动轮式 MEMS陀螺的运动方程 ,在一定的假设条件下 ,推导出了敏感模态的输入输出关系 。

关键词 微机械电子系统 惯性测量单元 陀螺 动力学分析 导航系统

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微泵驱动方式比较研究 被引量：6

13

作者 罗玉元 张国贤 《液压与气动》 北大核心 2003年第7期43-46,共4页

介绍了国内外微流体系统中微泵的致动原理和结构 ,分析了各种致动方法的优缺点 ,对微泵的发展方向做出了展望。

关键词 微泵 致动器 微机械电子系统 微流体系统 驱动方式

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基于昆虫毛状感触器的微型流速传感器有限元模拟分析(英文) 被引量：2

14

作者 陈健 陈德勇 王军波 《传感技术学报》 CAS CSCD 北大核心 2007年第4期735-737,共3页

给出一种基于昆虫毛状感触器的微型仿生传感器,用以测量低速气体流动.分析昆虫毛状感触器和这种微型仿生传感器的工作机理.采用ANSYS的多场耦合模型进行模拟以充分考虑到固体场与流体场的相互作用,提出有限元分析中流体模型的边界条件... 给出一种基于昆虫毛状感触器的微型仿生传感器,用以测量低速气体流动.分析昆虫毛状感触器和这种微型仿生传感器的工作机理.采用ANSYS的多场耦合模型进行模拟以充分考虑到固体场与流体场的相互作用,提出有限元分析中流体模型的边界条件和尺寸选择的标准.有限元模拟证实,低速气体的流速与应变片测量的薄膜根部应力在微尺度范围内有良好线性关系.而且简单分析和初步探讨基于悬臂梁的薄膜的尺寸对于根部应变的影响. 展开更多

关键词 微机械电子系统 仿生传感器 有限元模拟 微尺度低速气体流动 应变片

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基于三梁结构的电热驱动谐振式微加速度传感器研究(英文) 被引量：2

15

作者 陈健 陈德勇 王军波 《传感技术学报》 CAS CSCD 北大核心 2007年第3期516-518,共3页

为了提高电热激励/压阻拾振谐振式微加速度传感器的品质因数和消除交叉灵敏度,提出一种基于三梁结构的新设计.依据有限元模拟得到的固有振型来选择三梁结构参数,以减少能量耗散,提高品质因数.分析本设计消除交叉灵敏度的机制和独特的三... 为了提高电热激励/压阻拾振谐振式微加速度传感器的品质因数和消除交叉灵敏度,提出一种基于三梁结构的新设计.依据有限元模拟得到的固有振型来选择三梁结构参数,以减少能量耗散,提高品质因数.分析本设计消除交叉灵敏度的机制和独特的三梁结构的激振方式并对其进行有限元模拟.模拟结果证实这种谐振式微加速度传感器的灵敏度高于1000Hz/g. 展开更多

关键词 微机械电子系统 电热驱动谐振式微加速度传感器 三梁结构 交叉灵敏度 有限元模拟

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基于MEMS的胃肠道药物释放药丸的研制 被引量：3

16

作者 荣东平 朱文坚 王利容 《现代制造工程》 CSCD 2007年第12期131-134,119,共5页

介绍用于胃肠道药物定点释放的微型药丸的研制工作,该微型药丸以压力气体致动式工作原理为物理模型,由体外定点控制实现药物定点释放功能。实验表明,研制的微型药丸生物相容性好,释放动作比较可靠,可满足胃肠道定点药物释放的实验研究... 介绍用于胃肠道药物定点释放的微型药丸的研制工作,该微型药丸以压力气体致动式工作原理为物理模型,由体外定点控制实现药物定点释放功能。实验表明,研制的微型药丸生物相容性好,释放动作比较可靠,可满足胃肠道定点药物释放的实验研究需要。 展开更多

关键词 药物释放 微型药丸 微机械电子系统

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脉冲激光冲击处理下电镀铜薄膜疲劳特性分析 被引量：1

17

作者 刘小冬 尚德广 +3 位作者 柳会 徐明辉 徐姣 刘天亮 《机械强度》 CAS CSCD 北大核心 2012年第5期751-756,共6页

采用20 W光纤激光器对电镀铜薄膜双侧U形缺口试件进行激光冲击处理。试件采用准LIGA(lithographie,galvanformung,abformung)工艺电镀方法制备。在室温条件下,通过控制载荷对激光冲击处理前后的试件进行脉动拉伸疲劳试验,研究分析其机... 采用20 W光纤激光器对电镀铜薄膜双侧U形缺口试件进行激光冲击处理。试件采用准LIGA(lithographie,galvanformung,abformung)工艺电镀方法制备。在室温条件下,通过控制载荷对激光冲击处理前后的试件进行脉动拉伸疲劳试验,研究分析其机械疲劳特性变化的机理。通过对比冲击情况下同一周次的疲劳滞后环面积,发现激光束冲击到缺口边缘内侧的试件疲劳性能明显提高。研究表明,在各自一定的名义应力范围内,未经冲击处理强化试件的损伤要比激光冲击处理强化后试件的损伤大。激光冲击处理方式可使材料的疲劳性能增强,从而使疲劳寿命延长。 展开更多

关键词 电镀铜薄膜 激光冲击处理 疲劳寿命 滞后环 微机械电子系统

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纳米功能材料的进展和趋势 被引量：11

18

作者 张立德 《材料导报》 EI CAS CSCD 2003年第F09期1-4,共4页

最近报道纳米材料在纳米科学技术领域取得了令人瞩目的新成就，预示了纳米材料和技术在信息、医药、环境、能源和生物技术等领域的应用存在着巨大的潜力。

关键词 纳米功能材料 微机械电子系统 MEMS 微囊诊断探测器 纳米芯片

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基于MEMS传感器的道面坡度提取方法 被引量：2

19

作者 苏志刚 吴柳莉 郝敬堂 《传感技术学报》 CAS CSCD 北大核心 2019年第7期1050-1055,共6页

道面坡度测量对于精细化导航系统及场面运行模拟系统的开发具有重要的意义。采用微机械电子系统MEMS(Micro-Electro-Mechanical System)传感器进行加速度估计的方法提取道面坡度通常需要增加额外的传感器,同时还会受到累积误差的困扰。... 道面坡度测量对于精细化导航系统及场面运行模拟系统的开发具有重要的意义。采用微机械电子系统MEMS(Micro-Electro-Mechanical System)传感器进行加速度估计的方法提取道面坡度通常需要增加额外的传感器,同时还会受到累积误差的困扰。仅利用智能手机的传感器,通过零加速状态检测的方法对旋转四元数进行重置,实现了累积误差的修正,并提出了一种新的坡度提取方法,在不需要额外传感器提供辅助参数的情况下,利用重力加速度方向不变性,通过载体坐标系中的重力加速度矢量方向的变化间接地实现了道面坡度信息提取。实验结果表明,本文算法可以准确地提取道面坡度信息并实现对道面坡度信息的定位。 展开更多

关键词 微机械电子系统传感器 坡度提取 零加速状态检测 旋转四元数

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一种新颖的微杆杠结构的理论建模及其在谐振式微加速度传感器中的应用(英文) 被引量：1

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作者 陈健 陈德勇 王军波 《传感技术学报》 CAS CSCD 北大核心 2007年第2期274-278,共5页

为了提高谐振式微加速度传感器的灵敏度,提出一种新颖的微杠杆结构。分析该结构的工作原理,推导该结构的理论模型,得到这种微杆杠放大倍数的解析表达式.在这个理论模型的基础上,为了进一步提高微杆杠的放大倍数,对其参数进行优化,分析... 为了提高谐振式微加速度传感器的灵敏度,提出一种新颖的微杠杆结构。分析该结构的工作原理,推导该结构的理论模型,得到这种微杆杠放大倍数的解析表达式.在这个理论模型的基础上,为了进一步提高微杆杠的放大倍数,对其参数进行优化,分析微杆杠结构中各参数对于放大倍数的影响,优化后该结构的放大倍数高达200.基于这种微杠杆结构设计两种分别为静电驱动/电容检测和电热驱动/压阻拾振的谐振式微加速度传感器,分别介绍这两种传感器的工作原理及其特点,并对这两种结构进行有限元模拟.模拟结果证实这两种微加速度传感器的灵敏度均高于1000Hz/gn,进而验证这种新提出的微杠杆结构的有效性. 展开更多

关键词 微机械电子系统 微杠杆结构 谐振式微加速度传感器 有限元模拟

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