硅基微机械表面粘附及摩擦性能的AFM试验研究

在Si(1 0 0)基片上制备了十八烷基三氯硅烷(OTS)分子润滑膜,并用原子力显微镜(AFM)对比研究了施加OTS膜前后的硅表面的粘附、摩擦磨损性能。试验考虑了相对湿度和扫描速度对粘附、摩擦性能的影响。结果表明,相对于硅构件来讲,OTS膜表面粘附力较小,具有较小的摩擦因数,呈现较好的润滑性能;硅构件受湿度变化的影响比OTS膜明显。微构件的摩擦性能由于水合化学作用生成Si(OH)4润滑膜,使得其受相互间运动速度影响很大。OTS膜不仅是一种耐磨性较好的润滑膜,而且有良好的稳定性。

非局部因子和表面效应对微纳米材料振动特性的影响

基于非局部理论和表面效应模型,导出表面吸附物对微纳米材料的动力学方程,研究非局部因子和表面能对微纳米传感器振动特性的影响.结果显示,非局部因子、表面能、吸附物种类、附加刚度和基底种类对微纳米结构的振动特性有重要影响.

高效率的MEMS陀螺管芯动态特性测试方法

陀螺管芯是微机电(MEMS)陀螺的核心器件,利用多频激励方法可以提高陀螺管芯的动态特性测试效率。该文基于静电激励-电容检测的原理进行线振动MEMS陀螺的动态特性测试,构造了线性初始相位差分布的等幅多频激励信号解决合成信号最大值限制的问题。用多频激励方法,完成频率分辨率为1Hz、谐振频率3 000Hz附近601个频率点的单个模态测试只需1.5s。多频激励和正弦扫频激励对比测试表明:两种方法测得幅、相频特性曲线几乎完全相同;谐振频率、幅值和相位的测试重复性相近;但多频方法测试精度略低于扫频激励。多频方法完全可满足大批量管芯装配前的筛选和配对测试的迫切需求。

基于电容电感移相单元的MEMS移相器

为减小基本结构开关线型微机电(MEMS)移相器的面积,提出了一种新型的基于电容电感移相单元的小型化3位开关线型MEMS移相器。该移相器用MEMS工艺制成的交叠结构的电容电感移相单元代替原始的延迟传输线,其90°移相单元的长度比传统90°延迟线的缩短近3/4,45°移相单元的长度比原始延迟线的缩短近1/2,有效缩小了移相器的整体面积。用HFSS(high frequency structuresimulator)软件进行了仿真及优化设计。仿真结果表明:在20GHz到40GHz频段内,45°移相单元的回波损耗优于-27.25dB,插入损耗优于-0.33dB;90°移相单元的回波损耗优于-26.25dB,插入损耗优于-0.51dB。在35GHz时,整个3位移相器能够完成0～360°、间隔为45°的移相,平均插入损耗为-2.63dB,回波损耗优于-15dB,平均相位误差为3.67°。根据仿真结果,所设计的MEMS移相器适用于35GHz小型化相控阵雷达。

用于MEMS陀螺的PCIe实时测控平台设计

该文提出了一种用于微机电(micro electro mechanical system,MEMS)陀螺的PCIe(PCI express)实时测控平台。系统通过对PCIe和现场可编程门阵列(field programmable gate array,FPGA)驱动以及延时环节进行加速优化,实现了陀螺驱动频率闭环和驱动幅度闭环控制,使线振动陀螺工作在谐振频率上且幅值稳定。针对测控系统的实时性和稳定性特性,从硬件和软件两个层面进行了分析。首先在PCIe总线方面,优化了FPGA硬件,对总线传输控制和PCIe IP核接口控制进行了加速处理,将单次读数耗时降至1.8μs;其次在系统软件方面,完成对底层驱动和算法的精简,减少内核层和用户层之间的数据传输延时,并通过制定高效的数据时序控制方案,实现数据稳定传输,最终将系统的采样频率稳定在100kHz。

眼动跟踪技术研究进展

眼动跟踪是指通过测量眼睛注视点的位置或者眼球相对头部的运动而实现对眼球运动的追踪。介绍了眼动跟踪技术及近年来相关研究进展,分析了各种眼动跟踪技术原理,详细比较了各种测量方法的利弊。通过对几种最新眼动跟踪设备特性的比较,进一步了解国内外眼动跟踪发展趋势。最后介绍了眼动跟踪技术的研究方向,并对眼动跟踪技术应用前景进行了展望。

RF MEMS电容耦合式开关设计原理分析

射频微机电(RF MEMS)是应用微机电技术加工的用于无线通讯的射频器件,正是RF MEMS技术的出现,使满足当代移动通讯和卫星通讯需要的微型电路芯片得以实现,移动通讯领域所要求的低功耗、超小型、高集成度刚好可以通过MEMS技术实现。在本文中,我们对商业化程度最高的微机电开关的结构,工作原理进行了分析,对其的重要特性"下拉效应"进行了分析。

基于参量激励的谐振子振动控制系统的设计

参量激励是一种时变的谐振子振动激励方法,在微机电（MEMS）传感器中有着重要的应用。该文针对基于参量激励的谐振子闭环振动控制系统,通过理论推导得到了谐振子及控制环的数学模型,并对控制系统稳定性进行了分析,得到了控制系统参数选取的准则。通过数值仿真对理论研究的结论进行了验证,并研究了控制环参数对系统性能的影响。基于上述分析实验实现了基于参量激励的谐振子振动控制,谐振子起振过程的稳定时间小于0.2s,稳定后振动幅度的方差为0.04mV。该研究对基于参量激励的谐振子振动控制系统的设计具有参考意义。

功能材料及其应用于换能器技术的研究进展

文章综述了功能材料及其应用于换能器技术的研究进展,包括声学换能器领域应用的功能材料发展状况及基于这些材料的换能器新设计,所提及的材料包括磁致伸缩材料、弛豫铁电材料、压电复合材料、压电聚合物材料及高温压电陶瓷材料等等.文章还概要介绍了一项应用于声学换能器领域的新技术——微机电(MEMS)技术及其换能器.