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单轴柔性铰链设计方法研究 总被引:37,自引:2,他引:37
针对微机电系统中常用单轴柔性铰链机构原始理论设计的复杂性 ,提出了简洁而准确的单轴柔性铰链设计计算方法。从基础理论出发推导出了柔性铰链刚度及转角设计公式 ,分析了柔性铰链设计中结构参数与性能的关系。通过一种压电驱动微动工作台设计实例分析了单轴柔性铰链机构在微机电系统中的应用。实践证明了该方法的简便、可靠与实效性 相似文献
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基于长柔性杆设计了一种新的微位移放大机构结构形式,根据推导出的力-位移关系及放大比关系分析了机构主要性能与机构参数的关系.通过一组实例的理论计算与有限元仿真,分析得到该机构主要结构参数对机构性能的不同影响效果. 相似文献
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人机工程学理论发展起来后,在工程设计中对人的测量也越发的全面。工业生产的过程中,人作业的过程是随着人体运动而持续的,这些运动信息不但能够将人体的自身运动规律反馈,而且能够使用在人体与工作环境关系的研究领域当中,所以在人机工程学的研究过程中,现实性意义明显。 相似文献
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为满足制造装备智能化发展对测振传感器的需求,针对常见加速度传感器在性能、成本和微型化上的不足,研制了一种基于微机电系统技术的多梁结构压阻式加速度传感器.通过将2根短小敏感梁引入传统双桥结构的方式,在提升固有频率的同时,保证了传感器仍具有较高的测量灵敏度.利用敏感梁上的最大应力和结构固有频率相乘的结果作为性能评价标准,结合梁变形理论和实际工艺条件确定了传感器的结构尺寸.采用硅材料刻蚀、硼离子注入、溅射金属铝及阳极键合等工艺,制作了传感器芯片.实验结果表明,所研制的加速度传感器能够准确测量不同频率下的加速度信号,在每g下的灵敏度达到了0.544 mV,满量程精度达到了1.76%,固有频率达到了13.61 kHz,相对于双桥结构传感器,其综合性能提升了近85%. 相似文献
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基于MEMS的固体推进器阵列 总被引:9,自引:0,他引:9
为满足微小型卫星星载推进系统小型化、微推力、高精度的需求,研制了一种基于MEMS技术的固体化学微推进器.该推进器具有低功耗、低点火能量阈值、无可动部件的特点,理论上具有较高的工作可靠性.介绍了推进器的结构设计、工艺流程,以及推进剂加注方法,并给出了已经加工完成的6×6单元阵列原理样机的推力预测和点火性能初步测试结果.样机瞬时点火功率小于1 W, 平均点火电压低于 40 V, 理论推力约1.7 mN. 与同量级推力的电推进器相比,工作电压大大降低. 相似文献
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尤政 《科技导报(北京)》2016,34(17):72-78
随着智能时代的到来,各种智能传感器的研究和应用越来越受到人们的重视。智能传感器在传统传感器的基础上还具有丰富的信息处理能力,能够提供更综合的功能。本文介绍了常用的温度、压力、惯性、生化和RFID传感器的研究现状及其在物联网、虚拟现实(VR)、机器人、医疗健康等产业升级和创新应用中的关键作用,并对智能传感器今后的发展趋势进行了展望。 相似文献
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微机电系统科学与技术发展趋势 总被引:25,自引:0,他引:25
阐明了微机电系统(MEMS)的学科内涵与应用范畴,着重介绍了国外MEMS的研究情况,研究表明微尺度下一些物理现象与宏观世界的存在差别;论述了LIGA加工、刻蚀技术等微制造技术。总结了国内的研究工作,给出了我国在基础理论、材料、工艺、元器件、测试及微系统等方面的研制情况,并提出发展我国微电机电系统的几点建议。 相似文献
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微型热式剪应力传感器的热特性建模 总被引:1,自引:1,他引:1
为了提高微机电系统(MEMS)微型热式剪应力传感器的灵敏度,分析了MEMS微型热式剪应力传感器的热平衡机理,建立其相应的数学物理模型.从理论上分析了传感器的热膜、绝缘层及硅基底上的空腔尺寸等结构参数对其灵敏度的影响,并将研究结果与基于Fluent软件的数值模拟结果进行对比.结果表明,所建立的数学模型是合理的. 相似文献
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借助计算流体动力学软件Fluent,采用有限体积法、非定常N-S方程、Realizablek-ε湍流模型及无滑移壁面边界条件对微电子机械系统(MEMS)微型热敏传感器进行三维数值模拟.全面地分析了传感器绝缘层材料、空腔内介质材料以及结构尺寸参数对其灵敏度的影响情况,探讨了提高传感器灵敏度的方法.同时,设计了一款高灵敏度的MEMS微型热敏传感器.数值模拟结果发现,采用具有较低热导率的结构材料及工作气体,隔热效果最佳;合理优化传感器尺寸参数有助于获得较高的灵敏度.该结果对微型热敏传感器的优化设计和实际加工、制造提供了依据. 相似文献
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研究不同结构、不同热敏元件温度和不同工作介质等情况下剪应力传感器的性能差异.通过实验和数值模拟相结合的方法对剪应力传感器进行了热特性分析.数值模拟结果发现:采用热敏元件下部埋置真空空腔的结构,隔热效果最佳;选择相对较高的热敏元件温度和较高热物性系数的工作气体有助于获得较高的灵敏度.该结果对优化设计微型剪应力传感器具有通用的指导意义. 相似文献
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论述了一种新的应用于微摩擦测试的微力传感器,这种微力传感器能同时测定微小摩擦力及相应正压力的大小,其独特的悬臂结构消除了多维力传感器普遍关注的耦合问题.正压力和摩擦力的测力原理分别基于应变片法和位移法.标定及静态特性的分析表明,该微力传感器具有较高的测力精度和分辨力,适合于mN级的摩擦测试.摩擦测试实验表明,该微力传感器完全能进行各种润滑膜的微摩擦性能评估测试,从而为微摩擦研究提供了一种有效的实验工具. 相似文献
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An ultra-thin flexible eddy current proximity sensor array was developed for online measurements of tiny gaps between large smooth metallic and nonmetallic surfaces of arbitrary shapes. The probe of the flexible eddy current sensor array, which includes a set of sensor coils, is fabricated on a thin flexible substrate using the flexible printed circuit board process which allows the probe to be very thin and flexible so that it can conform to the surface geometry of the measured objects. The sensor coils are connected to an inductance-capacitance oscillator, which converts the distance between the sensor coil and the metallic target to a frequency output. Experimental results show that the measurement accuracy of the sensor system can reach 0.5% for a 2-mm gap and the sensor system is suitable for online gap measurements. 相似文献
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采用有力矩理论对抗剪螺栓高压自紧密封装置的温差应力进行了分析,得到温差应力与温差的关系式,算例表明,该抗剪螺栓联接密封装置的具有很高的安全可靠性。 相似文献
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以弹性材料单晶硅为结构材料,研制了一种基于平面矩形螺旋梁的低g值(1 g~30 g)微惯性开关.根据材料力学中的卡氏定理和线弹性理论,推导得到了惯性开关闭合阈值的计算公式,其计数结果与ANSYS有限元分析结果的相对误差小于3%.为提高低g值微惯性开关的环境适应能力,提出双触点和低频弹簧 质量的结构设计方案.为提高结构尺寸的加工精度,提出基于双埋层SOI的低g值微惯性开关加工工艺方案.采用KOH腐蚀、ICP刻蚀和喷涂工艺等关键工艺技术,完成了微惯性开关的制备,划片后芯片尺寸为7 mm×7 mm×1.3 mm.经离心试验测试,微惯性开关的闭合阈值为6.45 g,具有优于±0.5 g的闭合精度.通过随机振动和高温等环境试验后,2只微惯性开关样品闭合阈值的变化量小于0.5 g,表明微惯性开关具有较好的环境适应能力和机械性能. 相似文献
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本文根据地质力学和岩体结构力学原理,探讨水平扭剪应力场在大裂缝系统形成、转化和分布中的重要控制作用及其物理模型.文中认为,大裂缝系统是较大的直压型裂缝网络与扭剪型裂缝网络叠加的产物,主要分布在较强的水平扭剪应力和术平直压应力复合作用的区块;水平扭剪应力场是改造和控制大裂缝网络结构异向性的最重要因素。这为研究和勘探较大的隐伏裂缝系统,提供了新的成藏模式和理论依据。 相似文献
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无线传感器网络中节点的位置信息非常重要,目前通用的定位算法不适合恶劣环境;路由算法的设计直接影响到系统的能量消耗。在此提出一种基于测距的节点定位方案,并构建基于睡眠机制、最小成本路径的节能路由算法,通过理论分析和仿真实验,证明该算法具有较高的节能性,能提高网络的整体性能。 相似文献
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在分析介绍了微机电系统(MicroElectroMechenicalSystem, MEMS)技术、人体传感器网络技术(Body Sensor Networks)、微型数据存储技术、数据仓库与挖掘技术、网格计算技术的基础上,提出了人体信息传感/记录/诊断/预测微系统(Human body sensing/recording/diagnostics/prediction microsystem,SRDP)的概念,其核心思想是利用MEMS技术、人体传感网络技术和数据存储技术对人体生理参数进行长期检测和记录,通 相似文献