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舰船微机电系统倾角仪信号的补偿和软件算法处理
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作者 黄同 李娣娜 黄海生 《舰船科学技术》 北大核心 2025年第18期180-184,共5页
舰船倾角仪易受非线性特性与动态干扰影响,导致测量精度下降。本文针对这一问题,提出多项式拟合补偿与自适应卡尔曼滤波相结合的解决方案,前者通过多项式函数拟合与最小二乘法,将静态非线性误差从2.5°降至0.6°以内;后者依托预... 舰船倾角仪易受非线性特性与动态干扰影响,导致测量精度下降。本文针对这一问题,提出多项式拟合补偿与自适应卡尔曼滤波相结合的解决方案,前者通过多项式函数拟合与最小二乘法,将静态非线性误差从2.5°降至0.6°以内;后者依托预测-更新-自适应调整三阶段机制,动态优化噪声协方差,提升舰船动态工况下的测量实时性与抗干扰能力。实验验证表明,两种算法协同作用可有效提升倾角测量精度,为舰船姿态监测提供可靠数据支撑。 展开更多
关键词 微机系统 倾角仪 信号补偿 自适应卡尔曼滤波
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一种低频高灵敏度压电MEMS声接收器设计 被引量:2
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作者 王登攀 黄晶 +7 位作者 赵德锋 王飞 王露 刘文怡 苗晋威 张立宇 袁宇鹏 胡义东 《压电与声光》 北大核心 2025年第1期28-31,58,共5页
为了提高低频段的灵敏度,基于ScAlN薄膜设计了一种开缝式低频高灵敏度MEMS声传感器结构,并分析了开缝数量对谐振频率和电压输出的影响规律。制作微机电系统(MEMS)声接收器样品,当谐振频率为29.3 kHz时,在20~30 kHz内测得其最高灵敏度高... 为了提高低频段的灵敏度,基于ScAlN薄膜设计了一种开缝式低频高灵敏度MEMS声传感器结构,并分析了开缝数量对谐振频率和电压输出的影响规律。制作微机电系统(MEMS)声接收器样品,当谐振频率为29.3 kHz时,在20~30 kHz内测得其最高灵敏度高于-60 dB,说明所提出的开缝式结构能在低频段实现高灵敏度。 展开更多
关键词 薄膜 微机系统(mems) 声接收器
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MEMS电热驱动器多场耦合模型及温度特性
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作者 谢海鹏 曹云 +3 位作者 孔啸宇 朱恒伯 陈旺生 席占稳 《哈尔滨工业大学学报》 北大核心 2025年第4期142-150,共9页
为研究微小尺度下MEMS电热驱动器的温度特性,考虑空气对驱动器动态热平衡的影响,提出了一种基于空气对流传热的电-热-流-固多场耦合模型。根据能量守恒方程以及气体对流换热和热传导等理论,建立MEMS电热驱动器的电-热-流-固多场耦合模型... 为研究微小尺度下MEMS电热驱动器的温度特性,考虑空气对驱动器动态热平衡的影响,提出了一种基于空气对流传热的电-热-流-固多场耦合模型。根据能量守恒方程以及气体对流换热和热传导等理论,建立MEMS电热驱动器的电-热-流-固多场耦合模型,并进行了有限元仿真。搭建MEMS电热驱动器温度特性试验平台,将恒定电压激励下的驱动器温度响应试验结果与电-热-流-固多场耦合模型以及传统传热模型仿真结果进行对比分析,结果表明:相较于基于恒定对流换热系数及经验公式的模型,采用电-热-流-固多场耦合模型得到的结果准确性更高,稳态温度分布误差在0.8%~7.6%之间;驱动器各表面的对流换热系数分布不均匀;对流换热系数在上表面、下表面及竖直壁面分别呈现先下降后上升、上升以及先上升后下降的趋势,但在3个特征面上对流换热系数几乎同时达到稳态,此时驱动器温度也达到稳态。基于空气对流换热不均匀特性,所获得的电热驱动器温度特性为MEMS电热驱动器在微机电系统中的应用奠定了基础。 展开更多
关键词 热驱动器 温度特性 对流换热 -热-流-固 微机系统(mems)
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一种高品质因子模态局域化MEMS电场传感器
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作者 王贵杰 储昭志 +5 位作者 杨鹏飞 冉莉芳 彭春荣 李建华 张波 闻小龙 《电子与信息学报》 北大核心 2025年第6期2015-2022,共8页
高性能微机电系统电场传感器是大气电场及非接触电压测量的核心部件,模态局域化效应可显著提升传感器的分辨力等性能,是电场传感器的重要发展方向。然而,基于弱耦合的谐振系统在品质因子较低时会出现模态混叠现象,难以读取有效振幅信息... 高性能微机电系统电场传感器是大气电场及非接触电压测量的核心部件,模态局域化效应可显著提升传感器的分辨力等性能,是电场传感器的重要发展方向。然而,基于弱耦合的谐振系统在品质因子较低时会出现模态混叠现象,难以读取有效振幅信息。该文提出一种高品质因子的新型模态局域化MEMS电场传感结构,采用双端音叉设计和T形系绳固定锚点的结构以减少能量损耗,实现了高品质因子和高分辨力,有效避免了模态混叠现象。对该结构进行了理论分析和数值模拟,制备了传感器原理样机,在10-3Pa气压下对传感器进行了性能测试。测试结果表明,在0~90 kV/m电场强度范围内,电场传感器分辨力达32(V/m)/√Hz,品质因子达42423。 展开更多
关键词 模态局域化 微机系统 场传感器 高品质因子 T形系绳 双端音叉
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谐振敏感式低噪声压电微机电系统水听器
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作者 葛宣佐 朴胜春 +4 位作者 张强 雷亚辉 龚李佳 王大成 陈丽洁 《哈尔滨工程大学学报》 北大核心 2025年第8期1660-1668,共9页
针对水下无人平台低噪声高灵敏探测需求,本文提出基于目标频谱特征信息的谐振敏感检测思想。利用水听器在谐振频率处具有高灵敏的特点,根据水下目标的频域特征信息设计水听器敏感结构。本文研制了谐振敏感式压电微机电系统芯片和水听器... 针对水下无人平台低噪声高灵敏探测需求,本文提出基于目标频谱特征信息的谐振敏感检测思想。利用水听器在谐振频率处具有高灵敏的特点,根据水下目标的频域特征信息设计水听器敏感结构。本文研制了谐振敏感式压电微机电系统芯片和水听器样机,并进行了实验测试。所设计水听器样机在谐振频率处实现了高灵敏响应(-146 dB@12 kHz(Re.1V/μPa)和-138 dB@4 kHz(Re.1V/μPa))和远低于knudsen零级海况的自噪声水平(M5#样机在谐振频率处等效噪声声压谱密度级22.03 dB@4 kHz(Re.1μPa/Hz))。本文所提出的基于目标特征信息的谐振敏感检测思想为水下目标检测提供了思路。 展开更多
关键词 谐振敏感 微机系统 水听器 低噪声 敏感结构设计 水下目标 频谱特征 零级海况
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集成柔性撑鼻器的双通路可穿戴MEMS呼吸监测微系统
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作者 赵文浒 王嘉祥 +3 位作者 胡致远 苏开明 李铁 杨卓青 《电子学报》 北大核心 2025年第3期790-799,共10页
呼吸作为维持生命的关键生理过程,与呼吸暂停、哮喘等多种呼吸系统疾病密切相关.为了满足日益增长的健康监测需求,本文创新性地提出了一种集成柔性撑鼻器的双通路可穿戴MEMS(Micro-Electro-Mechanical Systems)呼吸监测微系统.该微系统... 呼吸作为维持生命的关键生理过程,与呼吸暂停、哮喘等多种呼吸系统疾病密切相关.为了满足日益增长的健康监测需求,本文创新性地提出了一种集成柔性撑鼻器的双通路可穿戴MEMS(Micro-Electro-Mechanical Systems)呼吸监测微系统.该微系统集成了柔性撑鼻器、呼吸传感器和信号处理模块,能够持续实时监测鼻腔内气流.传感器的敏感单元采用折叠式金属电阻结构,通过平面MEMS技术沉积在玻璃基底上,基于热阻效应,实现信号测量.传感器嵌入柔性撑鼻器后,可同时监测鼻腔内左右两侧的呼吸信号,尤其适合长时间连续监测.通过信号模拟及性能测试,结果表明该传感器在灵敏度、响应速度和抗干扰能力上表现出色,并且在模拟呼吸暂停和哮喘等疾病的测试中,传感器能够准确区分正常与异常的呼吸信号,可用于进一步分析各种呼吸疾病.基于此,本文开发了一种集成柔性撑鼻器的双通路可穿戴MEMS呼吸监测装置,旨在实现连续、实时且长时间的呼吸监测,特别适用于睡眠期间的异常呼吸筛查与健康监控.此外,该系统还能捕捉人体鼻周期的变化信息,为深入分析呼吸模式和生理节律提供了新的数据维度,展现了在长期健康管理中的潜在应用价值. 展开更多
关键词 呼吸监测 微机系统 可穿戴设备 热阻效应 呼吸疾病 呼吸传感器
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考虑边缘效应的静电驱动MEMS振子非线性振动定性研究
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作者 李佰洲 韩建鑫 +1 位作者 黄仪 崔良玉 《振动与冲击》 北大核心 2025年第1期10-19,共10页
应用非线性动力学理论定性研究了考虑边缘效应的静电驱动微机电系统(micro-electromechanical system,MEMS)振子的非线性主共振问题。首先,应用微分求积法的空间离散处理得到了系统的单自由度动力学方程;其次,应用分岔理论研究了系统的... 应用非线性动力学理论定性研究了考虑边缘效应的静电驱动微机电系统(micro-electromechanical system,MEMS)振子的非线性主共振问题。首先,应用微分求积法的空间离散处理得到了系统的单自由度动力学方程;其次,应用分岔理论研究了系统的静态分岔特征,推导并定义了无量纲临界立方刚度、一次吸合电压和二次吸合电压;然后,应用多尺度方法得到了系统的频响函数,定义了小幅振动频响软硬特性转换的无量纲临界电压;最后,结合动态吸合条件与软硬转换临界控制方程,讨论了系统的主共振以及阱间跳跃的动态规律。该研究对于定性掌握静电驱动MEMS振子的静动态吸合及主共振响应规律具有理论及工程参考价值。 展开更多
关键词 微机系统(mems)振子非线性振动 分岔 吸合 边缘效应
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压电微机电系统水下特征信息检测传感微系统
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作者 朴胜春 雷亚辉 +4 位作者 张强 葛宣佐 李德勇 金奇峰 陈丽洁 《哈尔滨工程大学学报》 北大核心 2025年第8期1635-1643,1684,共10页
在水下信息网络应用中可有针对性地通过检测目标特定特征信息唤醒传感微系统,并通过与环境背景相关的技术方法进行特征信息有无的检测判别和特定特征信息目标的检测。本文基于水下声场频域特征水听器,研制了水下特征信息检测唤醒压电微... 在水下信息网络应用中可有针对性地通过检测目标特定特征信息唤醒传感微系统,并通过与环境背景相关的技术方法进行特征信息有无的检测判别和特定特征信息目标的检测。本文基于水下声场频域特征水听器,研制了水下特征信息检测唤醒压电微机电系统传感微系统,通过对特定特征信息的检测及特征信息组合检测实现目标检测与识别。对水下特征信息检测唤醒传感微系统样机进行了验证试验,结果表明:该传感微系统可对预设的不同目标频谱特征信息进行检测,从而在水下通讯或探测系统应用中实现对特定目标或信号的检测唤醒与驱动功能。 展开更多
关键词 近零功耗 微机系统声传感器 矢量水听器 目标声学特征 特征检测 特征识别 传感微系统 唤醒与驱动
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基于柔性微机电系统传感阵列的形变重构实验设计
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作者 王玉红 葛勇强 +1 位作者 陈家旺 金章勇 《实验室研究与探索》 北大核心 2025年第6期1-5,11,共6页
为研究柔性微机电系统(MEMS)传感阵列在海底地质变形监测中的形变重构性能,研制了MEMS传感阵列样缆,并构建其形变曲线重构模型。搭建了由实验台架、步进电动机和数据采集模块等组成的MEMS传感阵列的形变监测与重构实验系统。通过实验获... 为研究柔性微机电系统(MEMS)传感阵列在海底地质变形监测中的形变重构性能,研制了MEMS传感阵列样缆,并构建其形变曲线重构模型。搭建了由实验台架、步进电动机和数据采集模块等组成的MEMS传感阵列的形变监测与重构实验系统。通过实验获取不同状态下传感阵列形变曲线重构模型数据,结合实际形变数据的对比分析,验证了该传感阵列的形变监测与重构能力。该实验的开展能够加深学生对MEMS设计、传感器信号采集与处理等知识的理解。 展开更多
关键词 微机系统传感阵列 形变监测与重构 实验设计
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压电式MEMS水听器振膜结构的幅频特性检测研究
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作者 宋辰阳 李建友 +1 位作者 李冠华 李根梓 《压电与声光》 北大核心 2025年第2期319-325,共7页
介绍了一种使用反射式数字全息显微镜检测压电式MEMS水听器中振膜结构幅频特性的方法。首先采用光学方法测量得到水听器上振膜结构的静态形貌,再利用压电材料的逆压电效应对压电薄膜施以一定区间频率的电激励,经数字全息显微镜表征动态... 介绍了一种使用反射式数字全息显微镜检测压电式MEMS水听器中振膜结构幅频特性的方法。首先采用光学方法测量得到水听器上振膜结构的静态形貌,再利用压电材料的逆压电效应对压电薄膜施以一定区间频率的电激励,经数字全息显微镜表征动态三维形貌,记录振膜在不同频率下的动态响应情况,以获得其特征频率、特征频率处的振型等关键信息。试验结果表明,该方法能较好地表征振膜结构的静态形貌、特征频率、振型等特性,有助于加速压电式微机电系统(MEMS)水听器的迭代开发。 展开更多
关键词 微机系统(mems) 水听器 振膜结构 数字全息显微镜 幅频特性
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EPC-A型微机控制电空制动系统多场景装车运用考核评价研究
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作者 于博 何小威 +3 位作者 田合强 冯前前 吴仁恩 闫龙 《中国铁路》 北大核心 2025年第9期116-123,共8页
EPC-A型微机控制电空制动系统首次安装于动力集中动车组,为充分验证其在线运用适应性、质量可靠性,须在批量装车前对该制动系统进行装车运用考核。基于无全面成熟的微机控制电空制动系统装车运用考核评价体系的现状,为准确反映EPC-A型... EPC-A型微机控制电空制动系统首次安装于动力集中动车组,为充分验证其在线运用适应性、质量可靠性,须在批量装车前对该制动系统进行装车运用考核。基于无全面成熟的微机控制电空制动系统装车运用考核评价体系的现状,为准确反映EPC-A型微机控制电空制动系统的运用效果,主要从装车数量及运用周期评价、运用期间监测数据评价、运用考核结束后专项检查数据评价等3个方面,设计制定适用于EPC-A型微机控制电空制动系统的运用评价方案。其中,运用期间监测数据包括日常运用及整备数据、检修数据、硬件和软件变更数据、闸片磨耗数据、制动相关数据、列车试验数据等。将该评价方案按照空载运用、载客运用2个阶段,分别应用于4个铁路局集团公司管内的CR200J-C型动力集中动车组。详细分析其在多场景条件下、超过15万km里程的运用数据等,结果表明,EPC-A型微机控制电空制动系统满足动力集中动车组的实际运用需求。该制动系统近20万km的安全运用效果,验证了所设计评价方案的合理性与可行性。该研究内容为推动EPC-A型微机控制电空制动系统的定型、批量装车及优化提升提供了重要技术支撑。 展开更多
关键词 动力集中动车组 微机控制 空制动系统 多场景 运用考核评价体系
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微机电系统(MEMS)磨损的分形分析 被引量:5
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作者 熊翔 周焱 朱建新 《润滑与密封》 CAS CSCD 北大核心 2008年第6期63-66,共4页
基于M-B分形磨损模型,建立微机电系统(MEMS)表面磨损率与分形维数之间的关系,对MEMS表面的磨损规律与表面特性进行相关分析。结果表明,分形维数对MEMS表面磨损率的影响具有一定的规律性,当分形维数在某一范围时,磨损率随着分形维数的减... 基于M-B分形磨损模型,建立微机电系统(MEMS)表面磨损率与分形维数之间的关系,对MEMS表面的磨损规律与表面特性进行相关分析。结果表明,分形维数对MEMS表面磨损率的影响具有一定的规律性,当分形维数在某一范围时,磨损率随着分形维数的减小而迅速增大;当分形维数为1.5时,磨损率达到最小值。当分形维数一定时,磨损率随着尺度系数、磨损概率常数的增大而增加,随着MEMS材料性能参数的增大而减小。当其它影响参数保持一定时,磨损率随着MEMS表面接触面积的增大而增加。 展开更多
关键词 微机系统(mems) 磨损 分形 磨损率
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气体稀薄效应对微机电系统(MEMS)气体轴承-转子系统不平衡响应的影响 被引量:7
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作者 杨琴 刘宇陆 +1 位作者 张海军 祝长生 《西安交通大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2015年第7期134-139,共6页
为研究气体稀薄效应对微机电系统(MEMS)气体轴承-转子系统不平衡响应的影响,给出了MEMS气体轴承-转子系统运动方程和MEMS气体轴承的雷诺方程;利用双向隐式差分算法,给出了修正雷诺方程的详细数值求解过程;将转子运动方程与雷诺方程相结... 为研究气体稀薄效应对微机电系统(MEMS)气体轴承-转子系统不平衡响应的影响,给出了MEMS气体轴承-转子系统运动方程和MEMS气体轴承的雷诺方程;利用双向隐式差分算法,给出了修正雷诺方程的详细数值求解过程;将转子运动方程与雷诺方程相结合,采用4阶龙格-库塔方法计算分析了气体稀薄效应对气体轴承-转子系统不平衡响应的影响。研究结果显示,考虑气体稀薄效应后,当质量偏心距较大时,MEMS气体轴承-转子系统的失稳轴颈转速较大,表明合适的偏心质量有助于改善系统的稳定性;在相同的质量偏心距下,考虑气体稀薄效应时气体轴承-转子系统在较低轴颈转速处出现峰值,表明此时不平衡偏心质量对气体轴承-转子系统运动的影响增大。 展开更多
关键词 微机系统 气体轴承-转子系统 不平衡响应 稀薄效应 双向隐式差分算法
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微机电系统(MEMS)促进测量学发展 被引量:6
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作者 黄俊钦 《仪器仪表学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2001年第1期107-110,共4页
本文从纳米、超微角位移测量 ,及力学、声学、医学测量诸方面说明 MEMS促进测量学的发展。通过所举范例 ,可以看出MEMS在各方面促进测量学发展及其深远的科学意义。其中超微角位移测量的构想以往资料未见 。
关键词 微机系统 mems 微量学 纳米测量 超微角位移测量
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立体微型器件的微制造技术及其在微机电系统(MEMS)的应用 被引量:8
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作者 李敬锋 《无机材料学报》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2002年第4期657-664,共8页
综述了近年来与微型机电系统(MEMS)相关的材料微制造和微加工技术的最新研究进展.重点介绍了如何利用硅晶片作为微型模具来制备压电陶瓷和热电材料的微型柱状阵列结构和反应烧结碳化硅微型转子等微制造技术,并展望了材料微制造技术在... 综述了近年来与微型机电系统(MEMS)相关的材料微制造和微加工技术的最新研究进展.重点介绍了如何利用硅晶片作为微型模具来制备压电陶瓷和热电材料的微型柱状阵列结构和反应烧结碳化硅微型转子等微制造技术,并展望了材料微制造技术在研制微型医疗器件和微型移动能源方面的应用前景. 展开更多
关键词 立体微型器件 微制造技术 微机系统 mems 碳化硅 微柱阵列 硅模工艺 陶瓷 微型转子 器件
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微机电系统(MEMS)及其在弹药中的应用 被引量:2
16
作者 汪小娜 王树宗 《弹箭与制导学报》 CSCD 北大核心 2004年第S2期363-365,共3页
对微机电系统技术的概念及发展状况进行了介绍,并探讨了微机电系统技术在军事中极具发展潜力的应用,即 MEMS 在弹药制导与引信中的应用。
关键词 微机系统 弹药 惯性导航系统 制导 引信
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《微机电系统(MEMS)》专题文章导读 被引量:2
17
作者 吴一辉 《光学精密工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2005年第2期117-117,共1页
关键词 mems 微机系统 三维制作 设计理论
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CVD金刚石薄膜在微机电系统(MEMS)中的应用 被引量:4
18
作者 郭江 《功能材料》 EI CAS CSCD 北大核心 2003年第3期349-351,共3页
 金刚石薄膜由于其独特的物理、化学和电学等特性,使其作为在极具发展潜力的MEMS中一种理想的材料,越来越得到人们的重视。此外近来各种金刚石薄膜的合成和加工方法已不断发展,使金刚石薄膜MEMS已逐步从原理的证明转向了实际的应用。...  金刚石薄膜由于其独特的物理、化学和电学等特性,使其作为在极具发展潜力的MEMS中一种理想的材料,越来越得到人们的重视。此外近来各种金刚石薄膜的合成和加工方法已不断发展,使金刚石薄膜MEMS已逐步从原理的证明转向了实际的应用。本文简述了金刚石膜在MEMS中应用的技术基础及其在MEMS中应用的最新进展,着重介绍了金刚石喷嘴在生物芯片中的应用;半导体金刚石探针(既可用作隧道扫描显微镜探针又可作为一种抛光表面的微型工具);世界上最微型的金刚石外科手术刀及微型电夹。 展开更多
关键词 微机系统 金刚石薄膜 CVD 生物芯片 半导体金刚石探针 金刚石外科手术刀 微型
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微机电系统(MEMS)的干涉测量方法的研究进展
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作者 吕捷 王鸣 《激光杂志》 CAS CSCD 北大核心 2003年第5期4-6,共3页
目前大量的机械系统中应用了微电子机械设备 ,从而对微机电系统 (MEMS)的测量提出了新的要求。
关键词 微机系统 mems 干涉测量 测量方法 激光干涉 光干涉平台
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微机电系统(MEMS)技术及在引信中的应用 被引量:6
20
作者 刘靖 石庚辰 《现代引信》 CSCD 1997年第3期20-26,共7页
对微机电系统技术的现状及其发展进行了介绍。
关键词 微机系统 微机 系统 引信
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