一、微型静电加速度计（论文文献综述）
李永,赵正平[1]（2021）在《MEMS陀螺仪的研究现状与进展（续）》文中认为3 MEMS陀螺仪的工艺基于MEMS陀螺仪和其他陀螺解决方案（例如光纤陀螺、环形激光陀螺、半球谐振陀螺和石英陀螺仪）相比具有了许多关键的优势:低成本、非常小的形成因子、轻量级、在严酷环境下的可靠性和低功耗。MEMS陀螺仪工艺是基于经历几十年的发展已经成熟的半导体批量生产设备。近两年为适应高性能MEMS陀螺仪发展的需要,MEMS陀螺仪工艺在体Si、表面工艺、3D结构工艺、封装和修调等方面具有创新:频差低至0.25 Hz的Φ200 mm
董铭涛,陈家骏,班镜超[2]（2021）在《轻小型惯性导航系统研究综述》文中进行了进一步梳理从新材料和惯性器件角度出发,分析轻小型INS的可行性,并考虑中等精度要求,明确轻小型INS的研究对象;其次,从精度角度出发,分析了MEMS传感器研究现状;最后,对轻小型INS发展趋势做出了展望。
段燕[3]（2021）在《基于MEMS加速度计代替动圈式检波器的技术研究》文中认为
尤清扬[4]（2021）在《气/液环境中光热微驱动机构的静态与动态驱动技术研究》文中研究指明微驱动技术及微驱动机构是微机电系统（MEMS）与微光机电系统（MOEMS）中的关键组成部分,一直以来是该领域的研究热点之一。迄今为止,国内外已研究发展了基于电磁、静电、压电、电热等各类不同机制的微驱动技术,各有其优缺点及适用领域。其中,电热驱动技术及微驱动机构利用流过窄臂和宽臂的电流产生的焦耳热差异实现微驱动（横向偏转）,具有驱动（位移）量大、驱动力强等优点。但是,电热驱动需要引入内置或外接电源及电路,使其整体难以集成化或微小化;同时,电热微驱动中的发热电流,可能对微系统中的微电路或微器件产生电磁干扰;此外,这一驱动技术难以在液体（尤其是导电液体）环境中实现微驱动。为此,本文提出和发展了可同时适用于气体（如空气）与液体（如水）环境的新型光热微驱动技术,在毫瓦级激光照射下即可实现光热微驱动机构（Optothermalmicroactuator,OTMA）的驱动及控制,具有原理新颖、结构简洁、驱动灵活（可实现单向与双向驱动）、无需导线连接、无电磁干扰等特点,克服了电热及其他电驱动技术的局限性,不仅具有重要的科学意义,而且在上述领域具有广阔的实际应用前景。本文的主要研究内容及创新之处包括以下几个方面:开展了空气与液体（水）环境中微纳米尺度光热膨胀机制的理论研究,提出了气/液环境中的静态与动态光热微驱动的新方法及新技术。研究了光与物质作用机制及材料传热、热膨胀机理,研究建立了光热膨胀机制的理论模型,基于有限元分析、热平衡方程、边界条件及偏微分方程求解等,推导出温升、光热膨胀量及其振幅的表达式;通过结构力学分析,得到光热微驱动机构在空气中的光热偏转与膨胀量间的杠杆关系;在此基础上,进一步考虑流体对微驱动机构的阻尼力作用,获得了液体环境中的有阻尼修正的光热偏转量-光热膨胀量关系式,为实现气/液环境中的静态与动态光热微驱动提供了理论基础。在理论研究基础上,首次开展了气/液环境下光热微驱动机构的光热温升、光热膨胀及光热偏转等驱动特性的仿真研究。首先分别对空气与水环境中OTMA的膨胀臂在不同形状/尺寸/功率的激光光斑照射下的二维温升分布进行了仿真;其次,对膨胀臂在激光脉冲照射下的光热膨胀量及其振幅开展了仿真研究;此外,利用多物理场仿真软件Comsol Multiphysics的固体传热、固体力学及层流物理场模块,进一步对OTMA的动态光热偏转运动特性及偏转运动过程中微机构的温度/应力变化、流体域流速/压力变化的规律进行了仿真分析,从而全面系统地研究揭示了不同环境下OTMA的光热特性及微驱动特性。利用AutoCAD与准分子激光微加工系统,设计并微加工制作了以高密度聚乙烯（HDPE）为基材的光热微驱动机构系列。采用248 nm的KrF准分子激光,加工了总长在200～2000μm范围、厚度为20～60 μm的各种OTMA,包括光热膨胀臂、双臂对称型OTMA、双臂非对称型OTMA及开关型OTMA等,实现气/液环境中的光热微驱动。研究建立了气/液两用的光热微驱动的控制与测量系统,可同时适用于气体与液体环境中的光热微驱动控制,并实现光热微驱动特性的显微测量。该系统由OTMA及气/液工作皿、激光驱动控制单元（包括激光控制电路、激光器、分束棱镜、多维调节架）、显微成像模块（包括照明光源、显微物镜、图像传感器）及计算机等部分组成;同时,研究开发了基于亚像素匹配算法的显微运动测量软件,用于测量OTMA的偏转量及光热驱动特性。利用光热微驱动控制与测量系统,开展了OTMA在空气中的静态与动态光热微驱动实验研究,验证了光热驱动的可行性,并获得了优化的控制参数及光热驱动特性。在理论模型的指导下,采用波长650 nm、功率2 mW的激光束照射开关型OTMA的膨胀臂,实现了“开”和“关”的驱动状态,测得的最大偏转量达到15.5 μm;采用功率2.5 mW、频率可调的激光脉冲控制非对称型OTMA,实现了动态光热驱动,测得非对称型OTMA在空气中的最大响应频率约为19.6Hz;同时,采用激光脉冲分别照射对称型OTMA的双臂,实现了双向的动态光热驱动。全面系统地开展了液体（水）环境中OTMA的驱动实验研究,首次实现了液体（水）环境中的静态与动态光热微驱动。采用波长650nm、520nm和450nm的激光分别照射水中的OTMA,均有效地实现了液体环境下的光热驱动,证明了这一技术的可行性;在功率9.9 mW、频率0.9～25.6 Hz的激光脉冲照射下,开展了非对称型OTMA在水中的静态与动态微驱动实验,测得其光热偏转量的振幅为3.9～3.2 μm;采用激光脉冲分别照射对称型OTMA的双臂,实现了OTMA在水中的双向光热驱动;采用最高频率200Hz的高频（相对于几十Hz的微驱动而言）激光脉冲,进一步开展了微驱动机构的高频响应特性研究,测得OTMA在水中的最高响应频率在150～200 Hz之间,与理论模型及仿真结果的趋势相吻合,表明OTMA在水中可实现有效的光热驱动,并且表现出比空气环境中更优越的动态响应特性。最后对本文的研究工作进行了总结和展望。研究结果表明,本文提出和发展的气/液环境中的光热微驱动技术及光热微驱动机构,可在空气与液体（水）环境中实现静态与动态光热微驱动,具有显着的特色与创新,为光热微驱动技术及微驱动机构在MEMS、MOEMS及微纳米技术的广泛领域的应用提供了理论和技术基础。
王乾州[5]（2021）在《磁钢组件自动装配设备及自动组装夹具设计》文中研究说明加速度计作为惯性导航器件中重要的组成部分,可用于感知运动载体沿一定方向的加速度。加速度计中的力矩器磁钢组件所提供的磁钢越均匀,则加速度计的非线性误差越小,因此磁钢组件的装配精度可直接影响加速度计的感测精度。以往加速度计磁钢组件的装配、点胶等操作大多由人工在显微镜、镊子等工具或半自动设备的辅助下进行,其依赖操作员的个人技术水平,且装配效率较低、一致性较差、工序分散,因此迫切需要针对加速度计磁钢组件研制新的高精度全自动装配设备以解决这一问题。本文针对加速度计磁钢组件的装配任务要求,设计了一套集装配、锁紧、点胶、测量等功能为一体的精密全自动装配系统,以及一种分体式快速自动锁紧组装夹具及锁紧方法,并对装配系统的误差来源进行分析,之后通过仿真计算模拟装配过程,优化了机械臂结构。首先基于模块化的设计思想,将装配任务分解,设计了高精度自动化装配设备的整体硬件结构及与其配套的装配作业流程。将装配设备分为8个模块,分别为装配作业模块、基于机器视觉的精密测量模块、上料机械臂模块、作业工作台模块、上料转台模块、上料平台模块、点胶位置标定模块、平台与支架。装配作业模块为主要执行模块,负责执行装配、锁紧等操作;基于机器视觉的精密测量模块负责对待装配零件的位姿进行监测,并采取先看后动的方式进行位姿调整;作业工作台模块负责装配时组装夹具的装卡;上料机械臂模块负责快速上下料;上料转台模块可将组装夹具从上料侧运动至装配侧,实现装配与上料的并行操作;上料平台模块可实现大容量的组装夹具上料;点胶位置标定模块用于更换点胶头后其Z向位置的标定。最后设计了装配作业流程。其次,依据待装配零件本身特性及装配任务要求,制定了锁紧工艺流程,设计了一套可用于零件定位、锁紧、上下料的自动组装夹具。该自动组装夹具主要由三部分组成,分别为锁紧压板、锁紧底板和上料支架。锁紧压板主要用于为底座零件提供压紧力以固定磁钢组件;锁紧底板用于固定磁钢零件,与锁紧压板配合使用以实现锁紧;上料支架可用于上下料时对锁紧压板、锁紧底板和底座的定位,也可在点胶时提供辅助支撑。最后,分析了磁钢自动装配系统的主要误差来源,并利用仿真软件模拟装配过程,计算分析了在装配过程中磁性干扰力所引起的磁钢组装机械臂末端的变形,并对磁钢组装机械臂的机械结构做出相应改进。
王锦曦[6]（2021）在《芯片级碱金属原子钟系统MEMS工艺研究》文中提出近年来,随着电子信息技术的发展,原子钟这个时间频率系统的核心部件得到了广泛的应用;既可以为微型无人机、卫星定时导航收发机、无人潜航机等设备的导航功能模块提供时间基准,也结合微陀螺、加速度计等在Micro-PNT系统中发挥着重要的作用。论文结合经济建设和国防建设的需求,围绕可以满足微型化、低功耗和高精度发展趋势的基于MEMS工艺和CPT原理的CSAC系统展开研究工作,由于被动型CPT原子钟基于CPT原理在物理系统构成上不再受微波谐振腔体积的制约,可满足微小型的趋势,为进一步实现微型化CSAC打下良好的基础。论文回顾介绍了国内外原子钟的研究现状,简要介绍了Rb/Cs碱金属能级理论和光与原子的相互作用;详细介绍了CPT原理和EIT现象;针对影响时钟稳定度的参量做了分析,通过仿真分析确定了合适的气体比例组分;论文介绍了包括物理系统部分、光学系统部分和外围电路部分组成的CPT芯片级原子钟系统,主要并对各部分展开详细介绍。其中MEMS碱金属原子气室是CPT原子钟的“心脏”,同时也是光路系统的核心组件,原子气室的性能好坏对原子钟有着直接影响。本文的衬底材料选择了MEMS工艺中广泛使用的Si材料和BF33玻璃;结构上设计为“双腔式”的玻璃-硅-玻璃三明治结构,结合了光分解法与化学反应法,避免引入杂质的同时也保证了光的通过率;采用先制备工艺包括光刻、DRIE刻蚀、双面低温阳极键合等,确定了工艺流程、优化了参数,满足可批量、集成化的趋势。同时对这阳极键合工艺进行了有限元仿真分析优化了结构尺寸;对气室样品进行气密性检测批次成品率在96.8%;并对键合面进行了SEM表征和EDS分析,搭建光学平台测试,得到了Cs吸收谱线和Rb在不同温度下的吸收谱线。
薛小斌[7]（2021）在《线圈悬浮式复合能量收集器设计及无线振动监测应用研究》文中进行了进一步梳理煤炭、石油、天然气等化石能源正面临资源枯竭、污染排放严重等严峻的现实问题。能源分布不均衡日益明显,能源供需分离程度不断加深,全球能源贸易规模不断扩大,人均能耗不断增加。这些使得能源消费结构趋向清洁、低碳、环保、绿色和多元化。氢能、太阳能、潮汐能、风能、海洋能等成为新一代清洁能源。环境中的振动能不仅总量丰富,而且低碳环保、可以再生,未来开发潜力巨大。振动能多以机械能,动能,势能等形式浪费,目前越来越多工作者设计各种结构,利用不同原理将环境振动能有效收集,通过低功耗电路存储为电能或者直接驱动电子设备工作。目前环境能量收集方式包括:摩擦发电式、电磁发电式、压电发电式和复合式发电式。另一方面,蓬勃发展的物联网已经被用于各行各业,世界由于物联网慢慢发展为万物皆可连。物联网由于普适性、简单性引发了行业的浪潮。便携可移动式智能终端人机交互越来越密切,成为人类密不可分的部分。移动智能终端多以锂电池供能,锂电池寿命短,需定期更换,污染环境的缺点使得其在很多环境并不适用。收集环境中的振动能,将转换后的电能与小型化技术和低功耗管理解决方案相结合,避免了人工经常更换电池、电池寿命短、污染环境、不适用复杂环境的缺点,为物联网中的智能终端供电提供了一种切实可行的方案。本文以线圈悬浮结构为敏感单元,采用微型圆柱式设计封装,有效集成摩擦、电磁、压电三种发电单元,制造了线圈悬浮式复合能量收集器。值得一提的是,悬浮线圈灵敏度高,且不受金属磁场环境影响,巧妙与摩擦、压电结合,在有限的空间中实现多种能量的复合。其中,摩擦发电部分铜金属材料通过水辅助氧化工艺将杂乱氧化铜去除,重新氧化一层致密且规则的铜表面微结构,在此基础上进一步制作成摩擦薄膜开关。本文对复合式能量收集器的输出性能进行测试与分析。首先测试分析了摩擦、电磁、压电三个发电单元的开路电压、短路电流。然后实验分析了单个激励下多次响应的实现,用控制变量法探究了振动频率和振动幅值对输出电性能的影响,证明频率对输出电性能影响权重更大。为保证输出的稳定与可靠,从连续工作时长、外部阻抗大小,器件摆放倾角角度出发,研究了其对三种发电单元输出性能稳定性的影响,得到了器件的最优阻抗匹配和自适应倾角范围,证明了复合能量收集器的能量采集能力,进一步对器件作可靠性进行了实验证明与分析。最后,对复合式能量收集器进行了LED照明的应用验证性实验和无线无源监测系统的功能化集成应用,其中包括电容和锂电池的充电实验。本文制作的线圈悬浮式复合能量采集器在实际工程中具有更高的可行性,在满足高效灵敏输出的同时,也适用于金属磁场环境。复合能量收集器和能源采集模块、信号处理模块、电源管理模块、无线传输模块等后端电路集成,建立了完整的无线无源自供电振动温度监测系统。整个无线振动监测系统可以用于监测复杂环境下机械设备的工作状态,如井下环境煤机设备的关键部件振动、温度信号等,这对无线无源自供电传感监测的互联网发展具有重要的意义。
孟庆恒[8]（2021）在《非均匀电场下微型环动态特性分析》文中研究指明微机电系统（MEMS）是一种特征尺寸在亚微米或毫米范围内的机械电子系统,应用领域较广。本文以微机电系统中的静电马达为研究对象,分析其动力学特性。目前,静电驱动的研究集中在简单的结构,关于薄环结构的研究较少。本文针对微机电系统中的微静电马达建立数学模型,研究非均匀电场下微型环的响应和稳定性以及旋转微型环的动态特性。本文主要研究工作简述如下:（1）基于薄壳理论和静电力理论,建立对称分布静电力作用下静止微型环理论模型以及点静电力作用下旋转微型环动力学方程。（2）利用Galerkin method将运动方程离散化,离散化后的运动方程对环进行模态分析,得到微型环的固有频率和振型。考虑到系统中存在一定的阻尼,在运动方程中加入阻尼项。（3）将该运动方程利用Runge-Kutta法进行数值求解,得到系统的响应。运用Floquet theory分析系统的稳定性,探究电压、激励频率、阻尼、电极跨度和旋转角速度对系统响应和稳定性的影响。（4）分析旋转微型环系统固有频率,探究不同参数对点静电力作用下旋转微型环系统动力学方程中刚度的影响。本研究对非均匀电场下静止微型环和旋转微型环进行建模并对其运动方程进行求解,分析多个参数对静电驱动微型环系统的影响,仿真结果表明:结构阻尼对系统的稳定性影响很大,其不稳定区域多在基频、倍频和分频附近,电压、电极跨度以及激励频率都对系统稳定性和响应有很大影响;旋转速度和电压会对旋转微型环动力学方程中刚度项产生较大影响,对微静电马达的设计、制作具有一定的参考价值。
秦丹丹[9]（2020）在《MEMS加速度传感器低温及总剂量效应仿真研究》文中研究指明在航天器小型化的大趋势下,MEMS惯性器件的航天应用显得尤为重要。而目前我国MEMS惯性器件的空间环境适应性研究明显滞后,无法满足后续机型的高可靠性和长寿命要求。因此,研究MEMS惯性器件的空间环境效应以保障其在轨长寿命和高可靠运行就显得尤为重要。本文基于静电式MEMS加速度传感器开展空间极低温环境及总剂量辐照效应仿真研究工作,通过软件仿真分析对加速度传感器在不同极端温度及辐照损伤条件下做出相应的仿真分析和讨论,最后辅助试验验证总结其影响规律。基于COMSOL仿真软件,对MEMS加速度计进行仿真建模,研究了稳态下位移和感测电压与加速度成线性关系,与理论结果吻合。并优化关键微结构-梳齿和悬臂梁的参数,当梳齿间隙为2.0μm时,零位最小,此时的精度最高。对加速度计进行模态和动态响应分析,其中前两阶模态起主要作用。为保证传感器正常工作,通过计算获得加速度计的工作频率为0-80921Hz。最后基于多晶硅材料,对传感器进行量程分析,确定最大工作加速度必须小于700 g;玻璃盖和质量块之间的位移应小于0.95 μm,以确保达到过载保护。基于COMSOL和TCAD仿真软件,研究了在极低温环境及总剂量辐照环境下MEMS加速度传感器的器件特性,随着温度降低,位移大小呈线性增加,电势在低温环境下没有变化,这与试验结果电容值变化不大而阻抗波动较大相吻合。MEMS传感器的模态分析和动态特性没有明显变化。并针对加速度传感器的微结构在极低温条件下共振频率随温度变化的特征进行了仿真分析,微悬臂梁在低温条件下共振频率的变化是由材料的弹性模量的变化引起的,特征频率随温度T的降低而变大,杨氏模量随温度的变化可以用公式E=160 ×（1-0.0001 ×（T-293.15））表示。基于TCAD辐照环境下仿真分析可以看出少子浓度随辐照剂量的增加而增大,表面附近载流子浓度的变化会在表面区域局部改变杨氏模量,从而导致谐振频率发生变化。对悬臂梁的频域特性进行分析,随着杨氏模量的降低,特征频率降低,且呈线性分布。
王伊凡[10]（2020）在《双激励直线型静电电机的本体设计与研究》文中研究指明随着微机电系统的迅速发展,微型电机对小型化、智能化的需求日益增高。常规尺寸的机械系统通常采用电磁电机作为动力构件,但因电磁电机存在铁芯及线圈,需要三维加工,结构较复杂,不利于微型化。静电电机可采用平面结构,没有励磁线圈,在体积、重量和能耗方面的优势明显。因此对于微型电机的发展,静电电机比电磁电机更具吸引力,能够在航空航天、机器人伺服自动化装置、医学及军事等需要微型驱动器的领域得到广泛应用。目前直线型静电电机的相关研究仍不完善,数学模型的缺失对电机本体的分析和优化造成阻碍。对于直线型静电电机的发展,建模是研究的重要基础,在推导出数学模型的基础上利用现代软件对电机进行精准建模,能够大大提高研究工作的深度和效率,研究其中的深层次原理,掌握一般规律,为设计工作和仿真优化提供指导思想。本文以直线型静电电机为研究对象,围绕其建模和优化展开研究工作。首先介绍了直线型静电电机的原理及结构,并基于电容可变原理设计出一种双激励直线型静电电机的结构。对该电机内部的电场进行分析,利用虚位移法和多层介质的镜像法建立出完整的电机受力体系数学模型,用数学软件搭建并计算得到电机的推力曲线。建立双激励直线型静电电机的二维有限元模型,在验证数学模型正确性的基础上,对电机驱动电压的换相位置进行设计,并提出几种可行的驱动方案。结合数学模型和有限元模型分析双激励直线型静电电机各个参数的灵敏度和特性,以此为依据对电机本体进行优化。最后制作优化后的样机,通过对样机电容特性的实验,验证建模和分析结果的正确性。
二、微型静电加速度计（论文开题报告）
（1）论文研究背景及目的
此处内容要求：
首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景，再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题，并提出你的论文准备的观点或解决方法。
写法范例：
本文主要提出一款精简64位RISC处理器存储管理单元结构并详细分析其设计过程。在该MMU结构中,TLB采用叁个分离的TLB,TLB采用基于内容查找的相联存储器并行查找,支持粗粒度为64KB和细粒度为4KB两种页面大小,采用多级分层页表结构映射地址空间,并详细论述了四级页表转换过程,TLB结构组织等。该MMU结构将作为该处理器存储系统实现的一个重要组成部分。
（2）本文研究方法
调查法：该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。
观察法：用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。
实验法：通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。
文献研究法：通过调查文献来获得资料，从而全面的、正确的了解掌握研究方法。
实证研究法：依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。
定性分析法：对研究对象进行“质”的方面的研究，这个方法需要计算的数据较少。
定量分析法：通过具体的数字，使人们对研究对象的认识进一步精确化。
跨学科研究法：运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。
功能分析法：这是社会科学用来分析社会现象的一种方法，从某一功能出发研究多个方面的影响。
模拟法：通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。
三、微型静电加速度计（论文提纲范文）
（1）MEMS陀螺仪的研究现状与进展（续）（论文提纲范文）
| 3 MEMS陀螺仪的工艺 |
| 4 MEMS陀螺仪的集成应用 |
| 5 结语 |
（4）气/液环境中光热微驱动机构的静态与动态驱动技术研究（论文提纲范文）
| 致谢 |
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 1 绪论 |
| 1.1 微纳米技术概述 |
| 1.2 MEMS/MOEMS技术 |
| 1.3 微纳米驱动技术的研究发展现状 |
| 1.3.1 静电微驱动 |
| 1.3.2 电磁驱动技术 |
| 1.3.3 压电微驱动 |
| 1.3.4 微型电热驱动机构 |
| 1.3.5 其他微驱动技术 |
| 1.4 基于光及激光的驱动技术 |
| 1.4.1 光镊技术 |
| 1.4.2 基于光敏材料的光驱动技术 |
| 1.4.3 基于热效应的光驱动技术 |
| 1.5 本文的主要研究内容与创新点 |
| 2 微纳米尺度光热膨胀效应与光热微驱动方法研究 |
| 2.1 光与物质相互作用机制 |
| 2.1.1 光的吸收 |
| 2.1.2 辐射跃迁 |
| 2.1.3 非辐射过程 |
| 2.2 材料热力学性质 |
| 2.2.1 热力学基本定律 |
| 2.2.2 基本传热过程 |
| 2.2.3 材料的热膨胀性质 |
| 2.3 基于光热微膨胀效应的光热微驱动原理研究 |
| 2.4 光热微驱动方法及光热微驱动机构研究 |
| 2.4.1 光热微驱动方法 |
| 2.4.2 微机构材料选择 |
| 2.4.3 微驱动机构设计 |
| 2.5 本章小结 |
| 3 空气/液体中光热微驱动机构的驱动理论及模型研究 |
| 3.1 薄片材料及膨胀臂的动态光热温升效应 |
| 3.1.1 无限大薄片的光热温升 |
| 3.1.2 有限大薄片的光热温升 |
| 3.2 膨胀臂的光热温升理论与模型研究 |
| 3.3 基于光热温升的光热膨胀量计算 |
| 3.4 空气中光热微驱动机构的驱动特性研究 |
| 3.5 光热彻驱动机构在液体中的阻尼分析研究 |
| 3.5.1 光热微驱动机构在液体环境中的受力分析 |
| 3.5.2 阻尼作用下光热微驱动机构的微偏转 |
| 3.6 本章小结 |
| 4 光热微驱动机构的光热特性与驱动特性仿真研究 |
| 4.1 光热膨胀臂在不同光斑下的温升分布仿真 |
| 4.1.1 空气中温升分布 |
| 4.1.2 水环境中的温升分布 |
| 4.2 光热膨胀臂的膨胀量及振幅仿真 |
| 4.2.1 空气中光热膨胀仿真 |
| 4.2.2 水环境中的光热膨胀 |
| 4.3 光热微驱动机构在空气中的光热偏转运动仿真 |
| 4.4 水环境下光热微驱动机构偏转运动仿真 |
| 4.5 本章小结 |
| 5 空气环境中的静态与动态光热微驱动实验研究 |
| 5.1 基于准分子激光的光热微驱动机构微加工制作 |
| 5.2 光热微驱动控制及显微运动测量系统设计 |
| 5.2.1 激光驱动控制单元 |
| 5.2.2 显微成像模块 |
| 5.2.3 显微运动测量软件设计 |
| 5.3 开关型光热微驱动机构的微驱动实验研究 |
| 5.3.1 杠杆放大效应研究 |
| 5.3.2 单触点开关型光热微驱动机构实验 |
| 5.4 非对称型光热微驱动机构的微驱动实验 |
| 5.4.1 激光照射宽膨胀臂的微驱动 |
| 5.4.2 激光照射窄臂时的微驱动实验 |
| 5.5 对称型光热微驱动机构的微驱动实验研究 |
| 5.5.1 不同激光脉冲频率下的光热微驱动实验 |
| 5.5.2 双向光热微驱动研究 |
| 5.6 本章小结 |
| 6 液体环境中的光热微驱动实验研究 |
| 6.1 液体环境中光热微驱动控制及显微运动测量系统 |
| 6.2 液体环境中光热微驱动光源与环境条件研究 |
| 6.2.1 不同波长激光控制下的光热微驱动 |
| 6.2.2 不同水温下的微驱动研究 |
| 6.3 水环境中光热微驱动机构的静态与动态微驱动性能研究 |
| 6.3.1 非对称型光热微驱动机构的微驱动性能研究 |
| 6.3.2 对称型光热微驱动机构的双向驱动 |
| 6.4 水环境中光热微驱动机构的高频响应特性研究 |
| 6.4.1 高频光热微驱动控制及频闪式显微运动测量系统设计 |
| 6.4.2 水环境中光热微驱动机构的阶跃响应特性研究 |
| 6.4.3 光热微驱动机构的高频脉冲响应特性 |
| 6.5 本章小结 |
| 7 总结与展望 |
| 7.1 总结 |
| 7.2 展望 |
| 参考文献 |
| 作者简历 |
| 攻读博士学位期间发表的论文情况及其他研究成果 |
（5）磁钢组件自动装配设备及自动组装夹具设计（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 1 绪论 |
| 1.1 课题背景及意义 |
| 1.2 课题研究现状 |
| 1.2.1 精密装配关键技术 |
| 1.2.2 国外研究现状 |
| 1.2.3 国内研究现状 |
| 1.3 本论文研究方案 |
| 1.3.1 论文主要研究目标 |
| 1.3.2 论文主要研究内容 |
| 2 磁钢组件装配设备设计分析 |
| 2.1 磁钢组件装配任务分析 |
| 2.1.1 待装配组件特征分析 |
| 2.1.2 装配要求及精度 |
| 2.2 装配设备整体结构设计方案 |
| 2.2.1 装配系统难点分析及解决思路 |
| 2.2.2 装配设备具体结构 |
| 2.3 本章小结 |
| 3 磁钢组件装配设备结构设计 |
| 3.1 系统硬件模块设计 |
| 3.1.1 装配作业模块 |
| 3.1.2 基于机器视觉的精密测量模块 |
| 3.1.3 上料机械臂模块 |
| 3.1.4 作业工作台模块 |
| 3.1.5 上料转台模块 |
| 3.1.6 上料平台模块 |
| 3.1.7 点胶位置标定模块 |
| 3.2 磁钢组件自动装配系统作业流程 |
| 3.3 本章小结 |
| 4 磁钢组件自动锁紧组装夹具设计 |
| 4.1 组装夹具设计要点分析 |
| 4.2 组装夹具整体结构设计 |
| 4.3 组装夹具的定位 |
| 4.4 磁钢组装机械臂结构设计 |
| 4.5 组装夹具的操作方法 |
| 4.6 本章小结 |
| 5 装配系统误差与机械臂优化 |
| 5.1 装配系统误差 |
| 5.1.1 装配系统主要误差来源 |
| 5.1.2 模块安装引入的几何误差 |
| 5.2 磁钢组件装配过程永磁体仿真 |
| 5.3 磁钢组装机械臂静力学仿真与结构改进 |
| 5.4 本章小结 |
| 结论 |
| 参考文献 |
| 攻读硕士学位期间发表学术论文情况 |
| 致谢 |
（6）芯片级碱金属原子钟系统MEMS工艺研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| abstract |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 课题研究的背景及意义 |
| 1.2 国内外原子钟研究现状 |
| 1.2.1 地面原子钟 |
| 1.2.2 星载原子钟 |
| 1.2.3 芯片级原子钟 |
| 1.3 论文的主要研究内容 |
| 第二章 CPT原子钟的基本原理 |
| 2.1 碱金属Rb/Cs原子相关理论 |
| 2.1.1 Rb碱金属原子的能级 |
| 2.1.2 Cs碱金属原子的能级 |
| 2.1.3 Rb/Cs的制备方法 |
| 2.2 光场和原子间的相互作用 |
| 2.2.1 CPT原理 |
| 2.2.2 Dark line的机理与应用 |
| 2.2.3 电磁感应透明(EIT) |
| 2.3 频率稳定度的影响因素 |
| 2.4 本章总结 |
| 第三章 CPT芯片级原子钟系统 |
| 3.1 CPT原子钟系统的整体架构 |
| 3.2 物理结构部分 |
| 3.2.1 温度控制系统部分 |
| 3.2.1.1 控温加热方式的分析与对比 |
| 3.2.1.2 温度控制部分的系统化 |
| 3.2.2 磁屏蔽系统与C场 |
| 3.3 光学系统部分 |
| 3.3.1 光学微透镜组 |
| 3.3.2 光电检测模块 |
| 3.3.3 MEMS碱金属原子气室 |
| 3.3.4 VCSEL |
| 3.4 外围电路系统 |
| 3.4.1 恒定电流源系统 |
| 3.4.2 射频电路 |
| 3.5 本章小结 |
| 第四章 碱金属原子气室的制备与测试 |
| 4.1 材料选择与结构设计 |
| 4.1.1 材料选择 |
| 4.1.2 结构设计 |
| 4.2 原子气室的制备流程 |
| 4.3 阳极键合工艺机理 |
| 4.3.1 键合过程仿真分析 |
| 4.3.2 键合仿真模型 |
| 4.3.3 键合仿真结果分析 |
| 4.4 碱金属原子气室性能测试与表征 |
| 4.4.1 Si/Glass键合界面的SEM表征 |
| 4.4.2 气密性测试 |
| 4.4.2.1 氦气细检 |
| 4.4.2.2 氟油粗检 |
| 4.5 吸收谱线测试 |
| 4.6 本章小结 |
| 第五章 总结与展望 |
| 5.1 工作总结 |
| 5.2 工作展望 |
| 参考文献 |
| 攻读硕士期间发表的论文及所取得的研究成果 |
| 致谢 |
（7）线圈悬浮式复合能量收集器设计及无线振动监测应用研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| abstract |
| 1 绪论 |
| 1.1 引言 |
| 1.2 环境振动能量收集器的研究现状 |
| 1.2.1 电磁发电式能量收集器研究现状 |
| 1.2.2 摩擦发电式能量收集器研究现状 |
| 1.2.3 压电发电式能量收集器研究现状 |
| 1.2.4 复合能量收集研究现状 |
| 1.3 研究内容与研究意义 |
| 2 环境振动能量收集机理及换能材料的制备 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 环境振动能量收集机理研究 |
| 2.2.1 摩擦发电式能量收集机理 |
| 2.2.2 电磁发电式能量收集机理 |
| 2.2.3 压电发电式能量收集机理 |
| 2.3 摩擦材料制备及测试 |
| 2.3.1 摩擦材料的选择 |
| 2.3.2 水辅助氧化制备工艺 |
| 2.3.3 摩擦薄膜开关的制备 |
| 2.3.4 性能测试 |
| 2.4 本章小结 |
| 3 复合能量收集器原理分析与设计 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 线圈悬浮式复合能量收集器设计 |
| 3.2.1 复合能量收集器结构一体化集成设计 |
| 3.2.2 发电单元运动特性仿真设计 |
| 3.2.3 摩擦-电磁-压电多源耦合分析设计 |
| 3.3 本章小节 |
| 4 无线无源自供电振动监测系统 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 发电单元电学性能测试 |
| 4.3 输出性能稳定性影响因素的研究测试 |
| 4.4 验证性实验 |
| 4.5 功能化系统集成应用 |
| 4.6 本章小结 |
| 总结与展望 |
| 参考文献 |
| 作者简介及在学期间所取得的研究成果 |
| 致谢 |
（8）非均匀电场下微型环动态特性分析（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 1 绪论 |
| 1.1 研究背景和意义 |
| 1.1.1 微机电系统 |
| 1.1.2 静电驱动器 |
| 1.1.3 应用 |
| 1.2 国内外研究现状 |
| 1.2.1 静电驱动马达 |
| 1.2.2 旋转微型环 |
| 1.3 研究意义及内容 |
| 1.3.1 研究意义 |
| 1.3.2 研究内容 |
| 2 微型环模型与模态分析 |
| 2.1 概述 |
| 2.2 微型环模型 |
| 2.3 旋转微型环动力学方程 |
| 2.4 微型环模态分析 |
| 2.5 小结 |
| 3 对称静电力作用下微型环的响应 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 对称分布静电力作用下微型环模型 |
| 3.3 阻尼矩阵 |
| 3.4 强迫响应 |
| 3.5 系统响应分析 |
| 3.6 小结 |
| 4 对称静电力作用下微型环稳定性 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 弗洛凯理论 |
| 4.3 不同参数对系统稳定性的影响 |
| 4.4 小结 |
| 5 旋转微型环固有频率和刚度变化 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 旋转环系统固有特性 |
| 5.2.1 旋转微型环的固有频率 |
| 5.3 点静电力作用下旋转微型环离散化模型 |
| 5.4 刚度系数的影响因素 |
| 5.5 小结 |
| 6 总结与展望 |
| 6.1 总结 |
| 6.2 展望 |
| 参考文献 |
| 攻读学位期间发表的学术论文目录 |
| 致谢 |
（9）MEMS加速度传感器低温及总剂量效应仿真研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 研究目的与意义 |
| 1.2 MEMS加速度传感器原理 |
| 1.2.1 压阻式加速度传感器 |
| 1.2.2 压电式加速度传感器 |
| 1.2.3 隧道电流式加速度传感器 |
| 1.2.4 电容式加速度传感器 |
| 1.3 MEMS空间辐照效应 |
| 1.3.1 空间辐照环境 |
| 1.3.2 空间辐照基本损伤机理 |
| 1.3.3 MEMS辐照效应研究现状 |
| 1.4 MEMS极端低温特性 |
| 1.4.1 低温下的迁移率特性 |
| 1.4.2 低温下的阈值电压特性 |
| 1.4.3 MEMS低温效应研究现状 |
| 1.5 主要研究内容 |
| 第2章 MEMS传感器原理与研究方法 |
| 2.1 常用微加速度传感器的比较 |
| 2.2 有限元仿真方法 |
| 2.2.1 有限元原理 |
| 2.2.2 有限元特点 |
| 2.2.3 COMSOL软件简介 |
| 2.2.4 TCAD软件简介 |
| 2.3 试验对象及方法 |
| 2.3.1 试验对象 |
| 2.3.2 电学性能测试 |
| 2.3.3 低温性能测试 |
| 第3章 MEMS加速度传感器仿真建模及参数分析 |
| 3.1 基于COMSOL的稳态分析 |
| 3.1.1 建立三维几何模型 |
| 3.1.2 材料的设定 |
| 3.1.3 物理场和边界条件 |
| 3.1.4 网格剖分 |
| 3.1.5 计算结果 |
| 3.2 静电梳状微加速度传感器参数分析 |
| 3.3 模态分析 |
| 3.4 动态响应分析 |
| 3.5 量程分析 |
| 3.6 本章小结 |
| 第4章 MEMS加速度传感器低温及总剂量辐照效应仿真分析 |
| 4.1 MEMS加速度传感器低温效应仿真分析 |
| 4.2 MEMS加速度传感器低温试验验证 |
| 4.2.1 电容式加速度计试验 |
| 4.2.2 试验结果及分析 |
| 4.3 微悬臂梁极低温效应仿真分析 |
| 4.4 MEMS加速度传感器总剂量辐照效应仿真分析 |
| 4.5 本章小结 |
| 结论 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
（10）双激励直线型静电电机的本体设计与研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| abstract |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 论文研究背景与意义 |
| 1.2 国内外研究现状 |
| 1.3 论文研究内容 |
| 第二章 DEMEM本体数学模型的建立与分析 |
| 2.1 静电电机的原理与结构 |
| 2.1.1 直线型静电电机的原理与结构 |
| 2.1.2 DEMEM的结构设计 |
| 2.1.3 DEMEM的运动时态分析 |
| 2.2 DEMEM数学模型的建立 |
| 2.2.1 DEMEM内部电场的分析 |
| 2.2.2 虚位移法求解电场力的原理 |
| 2.2.3 DEMEM静电能的求解 |
| 2.2.4 DEMEM电势的镜像法求解 |
| 2.2.5 DEMEM推力的求解 |
| 2.2.6 DEMEM最大场强的求解 |
| 2.3 基于Matlab的 DEMEM数学模型仿真分析 |
| 2.3.1 Matlab模型的建立流程 |
| 2.3.2 DEMEM的参数设定 |
| 2.3.3 数学模型计算结果分析 |
| 2.4 本章小结 |
| 第三章 DEMEM本体的有限元分析和电压换相设计 |
| 3.1 DEMEM的有限元模型分析 |
| 3.1.1 Maxwell静电场模块的计算原理 |
| 3.1.2 DEMEM有限元模型的仿真与分析 |
| 3.1.3 DEMEM 的多时态有限元仿真 |
| 3.2 DEMEM驱动电压的换相设计 |
| 3.2.1 基于DEMEM平均推力最大的电压换相设计 |
| 3.2.2 基于DEMEM推力零点处的电压换相设计 |
| 3.2.3 基于DEMEM推力最大点处的电压换相设计 |
| 3.3 本章小结 |
| 第四章 DEMEM本体参数的分析与优化 |
| 4.1 DEMEM尺寸参数的敏感度分析 |
| 4.1.1 Sobol灵敏度分析法原理 |
| 4.1.2 DEMEM各参数的灵敏度分析 |
| 4.2 DEMEM参数的特性分析与优化 |
| 4.2.1 绝缘液相对介电常数的优化设计 |
| 4.2.2 电板间距的优化 |
| 4.2.3 电板厚度的优化 |
| 4.2.4 电极尺寸的优化 |
| 4.2.5 其他参数的优化 |
| 4.3 DEMEM有限元模型的优化仿真 |
| 4.4 本章小结 |
| 第五章 DEMEM的实验与分析 |
| 5.1 DEMEM电容特性的分析 |
| 5.1.1 DEMEM电容网络的模型与分析 |
| 5.1.2 DEMEM电容的有限元仿真 |
| 5.2 DEMEM样机电容的实验测量 |
| 5.2.1 实验平台搭建 |
| 5.2.2 DEMEM电容的测量方法及实验 |
| 5.3 本章小结 |
| 第六章 总结与展望 |
| 6.1 全文总结 |
| 6.2 研究展望 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 在学期间的研究成果及发表的学术论文 |
四、微型静电加速度计（论文参考文献）
- [1]MEMS陀螺仪的研究现状与进展（续）[J]. 李永,赵正平. 微纳电子技术, 2021(10)
- [2]轻小型惯性导航系统研究综述[A]. 董铭涛,陈家骏,班镜超. 第五届全国自主导航学术会议（CCAN2021）论文集——下一代轻小型、快响应惯性导航技术, 2021
- [3]基于MEMS加速度计代替动圈式检波器的技术研究[D]. 段燕. 长江大学, 2021
- [4]气/液环境中光热微驱动机构的静态与动态驱动技术研究[D]. 尤清扬. 浙江大学, 2021
- [5]磁钢组件自动装配设备及自动组装夹具设计[D]. 王乾州. 大连理工大学, 2021(01)
- [6]芯片级碱金属原子钟系统MEMS工艺研究[D]. 王锦曦. 中北大学, 2021(09)
- [7]线圈悬浮式复合能量收集器设计及无线振动监测应用研究[D]. 薛小斌. 中北大学, 2021(09)
- [8]非均匀电场下微型环动态特性分析[D]. 孟庆恒. 烟台大学, 2021(11)
- [9]MEMS加速度传感器低温及总剂量效应仿真研究[D]. 秦丹丹. 哈尔滨工业大学, 2020(02)
- [10]双激励直线型静电电机的本体设计与研究[D]. 王伊凡. 南京航空航天大学, 2020(07)