摘要：针对工作于高真空密封腔中的静电悬浮MEMS陀螺微转子,为建立其旋转动力学模型,实现高精度恒速旋转控制,需要得到高努森数条件下的空气阻尼力矩特性。结合复杂结构的轮状扁平微转子,根据分子动理论和Christian模型,推导出压膜阻尼力矩特性;根据稀薄气体动力学,在考虑腔室内壁和转子表面具有不同切向动量适应系数的条件下,推导出滑膜阻尼力矩解析公式。以根据腔内空气流动特征进行的分区直接蒙特卡罗模拟(DSMC)结果为参考,总阻尼力矩系数的解析误差约为16%,表明解析模型具有较好的精度,对于高努森数条件下类似微器件的建模和系统设计具有较高的实用价值。

摘要：基于非硅表面微加工技术,设计并制造了一种用于振动监测的新型微机电系统(MEMS)冲击开关。开关主要由三部分构成:作为可动电极的质量块,作为固定电极的十字梁,和位于质量块中心的具有延时作用的可动触点。通过ANSYS有限元仿真,对器件进行模态分析,考察了器件的横向抗干扰能力;并提取了器件的物理参数(如弹簧弹性系数和系统有效质量),以用于Simulink动态仿真。通过动态仿真验证了器件的工作原理,并与传统微冲击开关进行了比较。使用落锤试验对所制造出的微冲击开关进行测试,加载脉宽1ms的半正弦冲击加速度,测得其阈值约为145g,并且接触时间可稳定在50μs以上。测试结果与仿真符合较好,证明了新型设计可以有效地增强接触效果,所建模型可以较准确地描述器件的动态响应。

摘要：研究了超陷光黑硅表面圆锥阵列结构的设计。将圆锥结构分为五层,利用等效媒质理论进行了参数设计。考虑了硅材料折射率随波长的变化,用严格耦合波理论对不同入射角,圆锥阵列结构高度以及占空比时的反射率进行了计算分析。发现,圆锥阵列超陷光结构的周期为135nm,高度为480nm时,在0°～60°入射角范围内,对波长为300～1200nm的入射光的反射率都小于5%。

摘要：利用LIGA或UV-LIGA技术制备的镍,特别适合作为微器件的结构材料。材料的力学性能在微器件的仿真设计和实际使用中起到重要作用。主要利用常规的力学试验机和自行搭建的微拉伸平台,通过单轴拉伸方法测试了电流密度为20mA/cm2的UV-LIGA镍薄膜的力学性能。3种测试方法的结果呈现了一致的规律性变化——弹性模量显著降低,强度显著提高,表明UV-LIGA镍具有与块体镍显著不同的力学性能。通过X射线衍射分析(XRD),测量了该电流密度下试样的择优取向和晶粒尺寸,通过场发射扫描电镜(SEM)观察了试样的表面形貌和拉伸断口,并初步地分析了UV-LIGA镍力学性能的变化原因。该测试结果为微器件的仿真设计提供了重要的参考依据。

摘要：介绍了压电式四臂微加速度计的工作原理,耦合场分析原理以及ANSYS软件在压电分析中的具体应用。以压电式四臂加速度计为例,使用ANSYS软件对其进行了静态,模态等分析,得出了压电层厚度、悬臂厚度、长度对加速度计灵敏度的影响。在模态分析中得出了加速度计的前三阶固有频率和与之对应的振动形态。本文的结果可以直接应用到加速度计结构的优化设计。

摘要：研究了玻璃(折射率n=1.52)表面周期性台阶结构的宽波段抗反射特性。利用等效媒质理论,对单台阶和二台阶结构进行了参数设计,并用严格耦合波理论对设计的台阶结构进行了入射光波长、入射角的反射效率、反射级次特性分析计算。研究结果表明:当亚波长纳米结构的周期低于周期阈值时,随着入射波长的增加只有零级衍射;台阶层数的增加,可增加红外抗反射入射波长和入射角的范围。二台阶结构可以在可见光和整个红外波段的反射率都低于1%。在玻璃表面上制备的台阶结构和基底为一体,这种方法克服了抗反射膜层的许多不足,其附着力、抗蚀刻、渗透扩散等问题均不存在,适用于受温度和湿度等环境因素影响较大的可见光及红外抗反射器件的设计和制作工艺中。

摘要：为实现体内压力(如:血压、颅内压等)的实时监测,采用微机电系统(MEMS)技术制造出植入式微压力传感器.由于它是电容式传感器,在信号读取系统中,首先通过集成电路CAV414将电容信号转换为电压信号.通过理论计算和实际试验测试,微压力传感器初始电容值为15 ***414检测范围是10 pF^2 nF,检测精度为电容初始值的5%,因此在该系统中可检测到的电容最小变化量为0.75 pF,其输出电压范围为0~5 V,该电压信号可以直接作为模拟/数字转换器(ADC)的输入信号.选用ADC0809实现模拟信号向数字信号的转换.ADC0809为一款8通道8位模数转换器,通过FPGA实现对ADC0809的驱动控制.ADC0809的8位输出信号直接作为数字信号的输入,在本文试验中数字信号处理通过FPGA编程实现.

摘要：利用非硅微加工技术,在金属基底表面构建了由圆柱状金属镍组成的规则的微阵列结构,研究了微阵列的疏水性.利用正己烷溶解十八烷基三氯硅烷(OTS)配制成涂覆液,对微阵列进行低表面能物质涂覆.通过对比涂覆前后的静态超疏水性,研究了低表面能物质涂覆的作用.实验发现圆柱高度为5～30μm、直径为30～50μm、间距为15～50μm的微结构阵列在不涂覆OTS的前提下表现出了稳定的超疏水性.涂覆OTS虽然没有增加阵列结构的接触角,但是改善了微阵列在水流冲击下的疏水性.

摘要：设计和制备了一种新型的电热驱动微电子机械(MEMS)继电器,并进行了性能测试。整个工艺采用非硅MEMS工艺,利用Cu作为牺牲层材料,Ni作为微继电器的结构材料。微继电器是基于杠杆放大原理设计的,因此能够获得较大的行程;驱动臂采用"U"型梁设计,能够在不增加功耗的条件下,获得较大的驱动力。并采用Ansys10.0有限元软件对微继电器进行了模拟分析。测试结果表明,这种微型继电器具有体积小、驱动电压低、切换速度快等优点。

摘要：该文章介绍了一种新的电脑无线输入系统,使用MEMS微加速度计作为系统的敏感元器件。该输入系统包括发射端和接收端两个子系统。文章分别从工作原理、软硬件设计等方面介绍了该输入系统,包括所使用的微加速度计、微处理器和传输模块,并给出了输入系统的第一代实际PCB原型。并且在二维的基础上扩展了微加速度计在三维的应用,设计了一个新的三维模型,并进行了试验的验证。