压电晶体为驱动源的精密微位移机构

本论文对大运动范围的叠层式压电晶体性能进行了实验，得到1nm以上的高分辨率及精度，以其作为驱动源制成的精密微位移扩大机构，其快速跟踪性，线性度及分辨率等具有十分良好的特性，在放大比为6．5以下时，系统因有频率达80Hz左右。能够满足高精度的微位移机构要求。     

超声电机驱动的轻量化扫描机构高精度控制

为实现卫星高分载荷扫描驱动机构的轻量化,以超声电机为驱动部件,设计了一款扫描驱动机构,质量仅为传统的步进电机加谐波减速器驱动方案的15%。构建了扫描驱动机构驱动控制器,配合21位绝对式光电编码器作为位置反馈传感器,对扫描驱动机构高精度控制方法进行了研究。针对超声电机在精密控制中的非线性及时变性,在对比总结比例、积分、微分(PID)控制、模糊控制、神经网络PID控制算法的基础上,设计了一种基于专家规则的PID控制器,并结合超声电机实时温度作为前馈控制在线调节控制器控制参数,最后进行了指向控制和速度稳定度实验研究。实验结果表明：令扫描驱动机构指向20°时,稳态指向精度优于2″,在3.3 r/min情况下扫描驱动机构速度稳定度优于±1%,能够满足卫星载荷对扫描驱动机构高精高稳的控制需求。     

光热微驱动机构动态响应特性的理论与实验研究

理论和实验研究了脉冲激光照射 下光热微驱动机构的动态响应特性,建立了微 膨胀臂的光热温升及光热膨胀的动态模型,导出了动态光热膨胀伸长量及振幅的计算公式, 并通过Matlab 仿真得到它们与激光脉冲频率之间的理论关系曲线。设计与微加工制作了一种总长为700μm的非对称型光 热微驱动机构(A-OTMA),在功率为2mW、频率为2~18Hz可调的脉 冲激光照射控制下开展了动态光热驱动 实验。采用显微视频成像系统及运动测量软件,对A-OTMA光热微驱动过程进行了实时监测 和测量。实验结 果表明,A-OTMA能够以与激光脉冲相同的频率实现周期性偏转运动,光热偏转量及振幅随 激光脉冲频率 的增大而减小,其变化趋势与理论曲线吻合,获得的最大偏转量振幅为14.9μm(2Hz 时),最大响应频率 至少达到18Hz。本文的动态响应特性的理论和实验研究,为OTMA在 微光机电系统(MOEMS )及微纳米技术领域的实际应用提供了技术基础。     

用于微球面加工的热熔回流技术

产品的小型化、微型化是21世纪产品发展的主要趋势之一。微小零件、微小装置在半导体工业、生物技术、微电子工业、远程通讯以及医疗行业中得到越来越广泛的应用。微细加工技术是实现产品零部件微型化基本技术,受到越来越多的关注。LIGA技术於20世纪80年代由德国卡尔斯鲁尔核研究中心开发而成。     

微进给刀架中位移放大机构的优化设计

基于压电陶瓷驱动的刀具微进给机构是满足精密加工的重要途径,为进一步增加微进给刀架驱动位移,在微进给刀架中增加一种柔性铰链微位移放大机构,增加压电陶瓷驱动器输出位移。该文设计了4种微位移放大机构,理论计算了静态刚度,利用ANSYS软件对4种微位移放大机构进行了建模和有限元数值仿真分析,对比了不同类型的微位移放大机构的放大倍数、负载能力和应力情况等静态特性,为优化设计刀具微进给机构打下良好基础。     

压电陶瓷驱动微进给刀架的迟滞建模

以对称式微位移缩小机构和柔性铰链相结合,压电陶瓷驱动的微进给刀架可实现精密加工,但刀架的迟滞特性影响其定位精度。该文根据非线性Preisach模型的理论知识及压电陶瓷驱动微进给刀架的电压位移特性,将模型进行修改后得到刀架迟滞特性的数学模型,并对数学模型式进行离散化处理。实验结果表明,改进后的迟滞模型形式简单,数据采集简便,模型描述精确,能较好地实现压电驱动微进给刀架的迟滞建模,提高了迟滞模型的实用性。为提高压电陶瓷驱动微进给刀架的定位精度,实现精密控制打下基础。     

飞思卡尔推出用于测量海拔的高精度压力传感器

近日,飞思卡尔半导体推出用于测量海拔的高精度压力传感器,旨在帮助用户进一步利用高级导航功能和新的基于位置的服务,如GPS辅助和e911。飞思卡尔Xtrinsic MPL3115A2压力传感器基于微机电系统(MEMS)技术,补充了     

用于机器人手指的SOI基板微压阻式力传感器

压阻式力传感器常被用作工业机器人手指接触力传感器,为准确测量微小力与力矩,设计并测试了一种用于六自由度微力测量的微压阻式力传感器.该传感器由传力支柱、软半球盖、力-力矩传感结构和Wheatstone电桥四部分构成.采用有限元方法分析了各方向上施加力时应力的分布情况,由此确定了压敏电阻的位置分布.采用光刻、掺杂、深反应离...     

一种驱动MOS管工作在饱和区的硅基OLED微显示像素电路

硅基OLED微显示中为了在极小的像素面积内实现微小的OLED工作电流,其像素驱动电路的驱动MOS管一般工作在亚阈值区,存在OLED电流对驱动MOS管的阈值电压和栅源电压失配敏感、外围电路复杂等问题,如果驱动MOS管工作在饱和区则可避免这些问题,但为了获得微小的驱动电流,必须采用尺寸大的倒比MOS管,这又与极小的像素面积冲突。本文提出了一种采用脉宽调制(PWM)技术、驱动MOS管工作在饱和区的OLED微显示像素驱动电路,PWM信号减少了一帧内OLED的实际工作时间,OLED的脉冲电流变大,使驱动MOS倒比管的尺寸减小;由于PWM信号占空比小,同时实现了OLED微小的平均像素驱动电流和亮度。结果表明PWM信号占空比为3%时,实现的OLED驱动电流和像素亮度范围分别为27pA~2.635nA、2.19~225.1cd/m~2,同时采用双像素版图共用技术,在15μm×15μm的像素面积内实现了像素驱动电路的版图设计。     

用于微传感器中PZT压电薄膜的制备和图形化

采用溶胶-凝胶法在Si/Si3N4/Poly-Si/Ti/Pt基片上制备PZT压电薄膜, 为了选择更适合微电子机械系统(MEMS)器件的压电薄膜,采用一般热处理和快速热处理对锆钛酸铅(PZT)压电薄膜进行干燥和结晶.首先,采用V(H2O):V(HCL):V(HF)＝280 mL:120 mL:4drops(4滴HF溶液)配比的腐蚀液在室温下对未结晶的PZT压电薄膜进行了湿法腐蚀微细加工;然后,对图形化好的压电薄膜进行再结晶的热处理,实验结果表明这种方法可用于压电薄膜微器件的制备.