微机电系统及纳米技术大作业--MEMS motor

微机电系统及纳米技术血竭提取物

大作业

题目：MEMS motor

摘要：本文以微电机驱动方式为线索介绍静电型微电机、电磁型微电机、压电式微电机、形状记忆合金微电机和磁致伸缩型微电机的工作原理，结构组成以及应用前景。

关键字：微电机微机电系统微机械

卷染机 WORD中静电型微电机

电子式电压互感器0 引言

现代微电机的发展与新材料技术、微电子技术、微加工技术都息息相关，也正是由于这些包括MEMS等高科技的迅速发展，为微电机的开发和拓展注入了活力。本文介绍了包括静电微电机、电磁型微电机、压电式微电机、形状记忆合金微电机和磁致伸缩型微电机的工作原理，结构组成以及应用前景。

1 微电机种类

1.1 静电型微电机

微电子技术的巨大成功在许多领域引发了一场微小型化革命，以加工为纳米结构和系统为目的微米/纳米技术在此背景下应运而生。自1987年加州大学伯克利分校科学家研制首台静电微电机以来，微电机随着加工工艺、方法的突破取得长足发展。静电微电机因其与IC(integrate circuit)兼容、转速高、易于控制等诸多优点成为研究重点。静电微电机技术主体有五个方面，设计建模和仿真、加工制造、应用，如图1。

图1

静电微电机包括顶驱动电机、测驱动电机、摆动电机、中心电机、法兰盘电机、线性步进电机、超声电机、双定子轴向驱动可变电容电机、外转子电机、电感应电机、快门电机等。图2为纳米电机。

压铁饼图2

1.1.1 设计

MEMS中静电微电机的设计不同于传统电机系统的设计，主要区别是MEMS的设计需要集成相关的制造和加工工艺新型静电感应微电机的设计，其转子上所加载的负荷主要来自于电机气隙与轴承间产生的粘滞曳力，这些驱动器的加工过程还不能与IC完全兼容。

1.1.2 建模和仿真

为了加快和提高MEMS设计，研究者开发出多种建模和仿真工具用于多能域、多学科交叉系统的建模和仿真，如VHDL-AMS可用于微电机的系统建模，Spice和Saber可用于静电学仿真，ANSYS可用于多能域（机械、热和静电等）系统仿真。

保偏光纤耦合器

1.1.3 加工制造

当前工业中有三种独特的MEMS加工技术：体微加工技术、表面微加工技术和LIGA工艺。加工制造技术是静电微电机技术的重要组成部分，对微电机几何结构设计的模式定义有重要影响。目前，研究人员已经开发出多种新型加工工艺，LIGA方法和PMMA模型可用来加工技术摆动式微电机，快速原型方法也已成功用于加工制造外置转子微电机、摆动式微电

钌氧化铝催化剂机和凸缘微电机。多用户MEMS加工技术是一种三层多晶硅表面微机械制造技术，可用于一般的表面微机械加工。聚酰亚胺感光技术集成了感光聚酰亚胺技术、多层处理技术和电镀技术，它在首台静电微电机中得到了应用。A.A.Yasseen等人探讨一种采用多层多晶碳化硅表面加工技术研制出一台碳化硅微电机。另外，多晶硅中心销加工工艺、多晶硅法兰盘加工艺、选择性化学气相沉积钨加工工艺、带牺牲层的LIGA加工工艺、三层掩膜钨加工工艺等加工技术在静电微电机加工制造中得到了应用。

1.1.4 工业应用

随着对更小、更轻、更廉价微驱动器需求的增加，静电微电机作为一种较好的微驱动器将会得到更广泛的关注。目前，静电微电机正处在快速发展阶段，在诸如光学等许多领域得到了应用。微电机的应用还涉及到人体血管的检查等领域，Dufour等人提出了基于导尿管的超声血管内系统，他们研究在血管反馈成象系统中使用静电微电机的可能性，并在内窥镜前端装上微电机来驱动三棱镜，并有效地解决系统中存在的问题，微电机的内窥镜的视角范围可以达到36。

1.2 电磁型微电机

1.2.1 特点

与其他微电机相比，电磁型微电机具有驱动力矩大、驱动电压低、易于装配等优点，同时又有结构复杂与IC工艺兼容性差等缺点。

1.2.2 工作原理

1）电磁力驱动的机制是基于电、磁间互相作用产生的驱动力。

2）根据电磁间互相作用产生的电磁力作驱动力驱动转子旋转。

3）电磁型超微电动机基于传统电磁理论设计,多采用无刷电机结构。

4）根据磁执行原理，利用磁场产生力、力矩或者微结构的位移，驱动磁场作用在载流导线、电感线圈或者磁性材料。

本文发布于:2024-09-23 01:40:41，感谢您对本站的认可！

本文链接：https://www.17tex.com/tex/3/132948.html

上一篇：BROTHER 直接驱动式平缝电脑打结机说明书

下一篇：Adams的step函数驱动转速和转矩的心得