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基于线上线下的“微传感器与微执行器”任务式教学方案设计研究
1
作者 赖丽燕 余冠良 李以贵 《微型计算机》 2024年第2期265-267,共3页
现代信息技术系统的三大支柱分别是传感器、通信和计算机技术。随着互联网信息的迅猛发展,加快形成“互联网+教育”背景,本文以“微传感器与微执行器”课程教学为例,基于线上线下相融合的任务式教学开展方案设计,充分整合和利用在线教... 现代信息技术系统的三大支柱分别是传感器、通信和计算机技术。随着互联网信息的迅猛发展,加快形成“互联网+教育”背景,本文以“微传感器与微执行器”课程教学为例,基于线上线下相融合的任务式教学开展方案设计,充分整合和利用在线教育资源,结合传统的授课方式,建立全面促学的混合式教学体系,推动电子类专业课程的教学改革进程。在教学过程中,教师培养学生对前沿交叉学科的浓厚兴趣,激发对重大科学技术问题探索的热情,还要培养学生严谨治学、不断追求的科学精神。如何在线上线下混合教学的同时保证教学质量,值得我们探索。本文以“微传感器与微执行器”课程为例,剖析采用线上线下相结合的教学模式的必要性,结合教学目标和实践,探索融合式教学的具体实施方案,重点结合应用型高校的学生自身专业特色,从学校现有的教学条件和学生实际情况出发,探索适合本校师生线上线下相结合的教与学设计方案。通过平时成绩的教学评价体系优化,提高学生的学习主动性和积极性,提升学生在课堂的参与度和互动频率。 展开更多
关键词 微传感器与微执行器 任务式教学 线上线下
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微执行器的研究与展望 被引量：14
2
作者 陈兵芽 刘莹 +3 位作者 胡敏 李小兵 李一冰 王强 《微纳电子技术》 CAS 2005年第12期561-565,共5页
在微机电系统中,微执行器是核心部件。为了优化设计微执行器,通过对比近年来各种微执行器的研究和发展,系统地总结了线性位移微执行器所采用的驱动原理、驱动方式和应用以及存在的优缺点等。针对热执行器,提出了个人的一些见解。
关键词 微机电系统 微执行器 线性 驱动方式
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基于多次压电效应的微执行器 被引量：8
3
作者 张忠华 程光明 +2 位作者 阚君武 曾平 王鸿云 《仪器仪表学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2011年第9期1998-2003,共6页
基于多次压电效应理论提出一种有别于传统压电执行器驱动方式的微执行器,且可实现弹性位移与多次逆压电位移的两级定位功能。详细地分析了基于多次压电效应的微执行器的原理,并采用PZT-5压电陶瓷叠堆进行实验,通过改变压电叠堆的边界条... 基于多次压电效应理论提出一种有别于传统压电执行器驱动方式的微执行器,且可实现弹性位移与多次逆压电位移的两级定位功能。详细地分析了基于多次压电效应的微执行器的原理,并采用PZT-5压电陶瓷叠堆进行实验,通过改变压电叠堆的边界条件得到了基于多次压电效应的微执行器的位移量,实验结果表明该微执行器产生的弹性位移、多次逆压电位移及总位移均与所施加外力具有较好的线性关系。实验结果不仅验证了理论分析的正确性,而且证明了基于多次压电效应的微执行器的可行性,同时,通过实验间接地量化出PZT-5的二次逆压电系数约为9.46×10-12m2/N。多次压电效应研究为压电执行器的设计提供了一条新途径。 展开更多
关键词 压电 多次压电效应 微执行器 压电叠堆
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薄膜型超磁致伸缩微执行器的研究现状 被引量：9
4
作者 贾振元 武丹 +2 位作者 杨兴 郭东明 郭丽莎 《压电与声光》 CSCD 北大核心 2000年第3期157-159,167,共4页
超磁致伸缩薄膜是一种性能优良的新型微驱动元件 ,文章介绍了超磁致伸缩薄膜驱动的原理 ,综述了薄膜型超磁致伸缩微执行器的开发和最新研究成果 ,重点介绍了薄膜型超磁致伸缩微执行器在微流体控制系统、线性超声微马达及微小型行走机械... 超磁致伸缩薄膜是一种性能优良的新型微驱动元件 ,文章介绍了超磁致伸缩薄膜驱动的原理 ,综述了薄膜型超磁致伸缩微执行器的开发和最新研究成果 ,重点介绍了薄膜型超磁致伸缩微执行器在微流体控制系统、线性超声微马达及微小型行走机械中的应用 ,并对超磁致伸缩薄膜在微执行器中的应用进行了展望。 展开更多
关键词 超磁致伸缩 微执行器 薄膜 微型机电系统
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功能材料驱动的微执行器及其关键技术 被引量：11
5
作者 贾振元 王福吉 郭东明 《机械工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2003年第11期61-67,共7页
以新型功能材料为驱动元件的微执行器是精密加工、超精密加工和微机械发展的关键技术之一,对其驱动元件、结构设计、加工制造和精密测控等方面的研究具有重要的科学意义和实用价值。分析了国内外研究热点和具有代表性的压电、形状记忆... 以新型功能材料为驱动元件的微执行器是精密加工、超精密加工和微机械发展的关键技术之一,对其驱动元件、结构设计、加工制造和精密测控等方面的研究具有重要的科学意义和实用价值。分析了国内外研究热点和具有代表性的压电、形状记忆合金和磁致伸缩材料等功能材料的优异性能及其微执行器的驱动原理和结构特点,阐述了功能材料驱动的微执行器技术的发展趋势,指出了功能材料驱动微执行器技术发展的关键技术。 展开更多
关键词 功能材料 微执行器 驱动技术 精密加工 超精密加工 微机械
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一种磁微执行器Pull-in模型 被引量：6
6
作者 方玉明 黄庆安 李伟华 《Journal of Semiconductors》 EI CAS CSCD 北大核心 2007年第10期1647-1651,共5页
与静电微执行器类似,磁微执行器中也存在重要的Pull-in失稳问题.对于宏观器件,由于磁芯磁阻可以忽略,所以可以利用电磁类比,得到Pull-in失稳参数.但对于微观器件,磁芯磁阻不可以忽略,也不可以利用电磁类比.文中首先采用力法对磁微执行器... 与静电微执行器类似,磁微执行器中也存在重要的Pull-in失稳问题.对于宏观器件,由于磁芯磁阻可以忽略,所以可以利用电磁类比,得到Pull-in失稳参数.但对于微观器件,磁芯磁阻不可以忽略,也不可以利用电磁类比.文中首先采用力法对磁微执行器Pull-in的失稳现象进行了分析和建模,考虑了微磁芯磁阻,在建立磁微执行器动态小信号模型的基础上,导出了两个Pull-in失稳方程.通过求解这两个方程,可以得到Pull-in失稳电流和位置两个重要参数.然后又采用能量法研究了同样的Pull-in失稳现象,得出了和力法相同的结论.最后,给出了一个分析实例,以反映微磁芯磁阻对Pull-in的影响.文中的结论对于磁微执行器的设计具有重要意义. 展开更多
关键词 磁 微执行器 PULL-IN
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一种MEMS热微执行器的设计与制作 被引量：4
7
作者 杨静 高建忠 +1 位作者 赵玉龙 蒋庄德 《微纳电子技术》 CAS 2005年第4期175-179,共5页
介绍了基于热膨胀效应的V型梁MEMS微执行器并联阵列结构,并对其进行结构设计、仿真和制作;为确定微执行器的结构参数同其位移和驱动力的关系,对V型悬臂梁进行了理论分析;为提高位移和驱动力,运用ANSYS对微执行器进行有限元分析,优化结... 介绍了基于热膨胀效应的V型梁MEMS微执行器并联阵列结构,并对其进行结构设计、仿真和制作;为确定微执行器的结构参数同其位移和驱动力的关系,对V型悬臂梁进行了理论分析;为提高位移和驱动力,运用ANSYS对微执行器进行有限元分析,优化结构参数;根据模拟结果,采用SOI硅片和微细加工DRIE技术制作了这种V型梁微执行器并联阵列。 展开更多
关键词 微机电系统 热微执行器 阵列 有限元
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滑条式静磁微执行器的pull-in现象分析 被引量：3
8
作者 郭永献 贾建援 +1 位作者 张大兴 华晗伟 《纳米技术与精密工程》 EI CAS CSCD 2007年第1期55-59,共5页
从滑条式静磁微执行器的模型出发,应用静磁微执行器的pull-in方程,分析了滑条式静磁微执行器的pull-in现象,用磁动势控制模型和力学平衡两种方式得出了执行器的吸合位置及吸合时的磁动势.对于特定的滑条式磁微执行器结构,pull-in位置为... 从滑条式静磁微执行器的模型出发,应用静磁微执行器的pull-in方程,分析了滑条式静磁微执行器的pull-in现象,用磁动势控制模型和力学平衡两种方式得出了执行器的吸合位置及吸合时的磁动势.对于特定的滑条式磁微执行器结构,pull-in位置为初始气隙宽度的1/3处.算例计算结果表明,该静磁微执行器的pull-in磁动势仅为3.84A. 展开更多
关键词 微执行器 pull-in现象 磁动势 滑条式
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微执行器驱动机理研究 被引量：5
9
作者 谌贵辉 张万里 +1 位作者 彭斌 蒋洪川 《微电机》 北大核心 2005年第1期61-63,51,共4页
微电子机械系统(MEMS)技术在未来的发展有着重要的意义。文中介绍了MEMS微致动器和各类驱动模式的优缺点,并以微马达为例,详细比较了其执行机制和原理。
关键词 微电机 微电子技术 微执行器 驱动机理 静电式微致动器
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考虑边缘效应的平行平板式静电微执行器Pull-in模型 被引量：7
10
作者 方玉明 李普 《传感技术学报》 CAS CSCD 北大核心 2011年第6期848-852,共5页
在MEMS执行器的设计中,求出准确的Pull-in参数是至关重要的。在过去的研究中,对于漏电场不能忽略的平行平板式静电微执行器,通常只能采用有限元法数值求解。但是,有限元法繁琐、费时而且不直观。平行平板电容器的漏电容解析模型通常有两... 在MEMS执行器的设计中,求出准确的Pull-in参数是至关重要的。在过去的研究中,对于漏电场不能忽略的平行平板式静电微执行器,通常只能采用有限元法数值求解。但是,有限元法繁琐、费时而且不直观。平行平板电容器的漏电容解析模型通常有两种:一种简单的;一种详细的。基于这两种漏电容解析模型,分别导出了漏电场不能忽略的平行平板式微执行器的Pull-in失稳方程,并将求解结果与ANSYS耦合场分析结果做了对比。结果表明,基于详细漏电容模型的结果精度良好,而且相对误差不随着极板间距的增大而增大。基于简单漏电容模型的结果精度太低,尤其在极板间距较大时。 展开更多
关键词 MEMS PULL-IN 微执行器 边缘效应
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形状记忆合金驱动的微执行器 被引量：9
11
作者 程秀兰 蔡炳初 +2 位作者 徐东 陈鉴 王莉 《功能材料与器件学报》 CAS CSCD 2002年第3期319-324,共6页
以TiNi基为代表的形状记忆合金(SMA)具有做功密度大、可恢复应变应力大、驱动电压低、良好生物相容性等优点,在微执行器领域具有极为广阔应用前景。本文主要总结了TiNi基SMA丝、薄带、薄膜在微执行器方面的国内外研究应用现状,并对目前... 以TiNi基为代表的形状记忆合金(SMA)具有做功密度大、可恢复应变应力大、驱动电压低、良好生物相容性等优点,在微执行器领域具有极为广阔应用前景。本文主要总结了TiNi基SMA丝、薄带、薄膜在微执行器方面的国内外研究应用现状,并对目前SMA在微驱动领域应用所存在的问题及其未来的发展趋势进行了分析讨论。 展开更多
关键词 形状记忆合金 微执行器 形状记忆效应 超弹性
原文传递
微执行器中连续电磁驱动的数学模型 被引量：2
12
作者 吴茂松 杨春生 +2 位作者 茅昕辉 赵小林 蔡炳初 《压电与声光》 CSCD 北大核心 2004年第4期337-340,共4页
为了指导电磁微执行器的设计与开发研究,该文用解析法求出了微执行器中电磁连续驱动的数学模型,分析了衔铁位移与励磁电流的关系曲线及其各部分的物理意义,揭示了该曲线在铁心相对磁导率变化小或影响小的情况下存在极大值和失稳现象的规... 为了指导电磁微执行器的设计与开发研究,该文用解析法求出了微执行器中电磁连续驱动的数学模型,分析了衔铁位移与励磁电流的关系曲线及其各部分的物理意义,揭示了该曲线在铁心相对磁导率变化小或影响小的情况下存在极大值和失稳现象的规律:当衔铁的位移使磁路总磁阻减小1/3时,所需励磁电流最大,继续减小磁路磁阻时,则发生失稳现象。分析结果与实验结果相吻合。 展开更多
关键词 微机电系统 电磁微执行器 电感器 电磁连续驱动
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一种大行程高精度微执行器的研究 被引量：5
13
作者 姜文锐 卢泽生 《传感技术学报》 CAS CSCD 北大核心 2006年第05A期1555-1558,1562,共5页
为了解决宏/微驱动系统中大行程和高精度之间的矛盾,研制了一种基于摩擦工作原理的压电陶瓷驱动的新型大行程、高分辨率步进式微执行器,该微执行器的行程为300mm、位移分辨率为0.02μm.提出了一种新型的基于压电陶瓷的柔性四杆型可调预... 为了解决宏/微驱动系统中大行程和高精度之间的矛盾,研制了一种基于摩擦工作原理的压电陶瓷驱动的新型大行程、高分辨率步进式微执行器,该微执行器的行程为300mm、位移分辨率为0.02μm.提出了一种新型的基于压电陶瓷的柔性四杆型可调预压装置,并进行有限元分析.建立了微执行器系统的动力学模型,基于Karnopp"粘滞-滑移"摩擦模型分析微执行器力学特性.对微执行器的运动特性进行实验测试. 展开更多
关键词 摩擦原理 压电陶瓷 大行程 高精度 微执行器 Karnopp模型
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压电折叠梁微执行器的低电压优化设计 被引量：5
14
作者 方华军 刘理天 《传感技术学报》 CAS CSCD 北大核心 2008年第3期465-468,共4页
采用理论分析和有限元数值模拟相结合的方法,对压电折叠梁微执行器在低电压下工作时的器件结构进行优化设计。首先通过理论分析获得优化的器件结构参数,再通过有限元模拟验证理论分析结果。在器件设计中,通过综合考虑制造工艺、工作条... 采用理论分析和有限元数值模拟相结合的方法,对压电折叠梁微执行器在低电压下工作时的器件结构进行优化设计。首先通过理论分析获得优化的器件结构参数,再通过有限元模拟验证理论分析结果。在器件设计中,通过综合考虑制造工艺、工作条件、器件应用的可靠性,对压电悬臂梁长度、单晶硅层厚度、折叠梁级数,以及工作电压进行折衷优化,获得低电压应用时最佳的器件参数。 展开更多
关键词 MEMS 压电 折叠梁 微执行器
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磁微执行器的原理及应用 被引量：10
15
作者 朱珂 黄庆安 姚建南 《测控技术》 CSCD 2000年第3期1-5,共5页
首先介绍了磁微执行器的驱动原理及其在发展中遇到的问题 ;然后具体分析了几种代表性的磁微执行器 ;最后介绍了它们的几个典型应用。
关键词 磁微执行器 磁芯 细圈 悬臂梁 磁马达 磁驱动
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基于热膨胀效应的微执行器进展 被引量：12
16
作者 匡一宁 黄庆安 《电子器件》 CAS 1999年第3期162-170,共9页
本文首先分析了热驱动微执行器的基本原理及其相对于静电驱动、磁驱动的优势。接着分析了五种常见的热驱动结构（线性热膨胀结构、冲击驱动结构、双变体（Ｂｉｍ ｏｒｐｈ）结构、弯曲梁结构以及热空气结构）的原理、特点，它们的某些... 本文首先分析了热驱动微执行器的基本原理及其相对于静电驱动、磁驱动的优势。接着分析了五种常见的热驱动结构（线性热膨胀结构、冲击驱动结构、双变体（Ｂｉｍ ｏｒｐｈ）结构、弯曲梁结构以及热空气结构）的原理、特点，它们的某些典型应用也随后作了介绍。最后对热驱动微执行器计算机辅助设计的前景进行了展望。 展开更多
关键词 微电子机械系统 热膨胀 微执行器
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电热微执行器与柔性放大机构的刚度匹配分析 被引量：1
17
作者 高建忠 蒋庄德 +2 位作者 赵玉龙 李记科 马秋荣 《仪器仪表学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2007年第11期2097-2102,共6页
针对电热微执行器和柔性微杠杆位移放大机构连接时二者刚度失配会严重影响工作性能的问题,将微执行器和微杠杆机构等效成两个弹簧连接的模型,对其刚度关系进行了理论分析,并用有限元方法进行了仿真。结果显示,执行器和微杠杆机构的刚度... 针对电热微执行器和柔性微杠杆位移放大机构连接时二者刚度失配会严重影响工作性能的问题,将微执行器和微杠杆机构等效成两个弹簧连接的模型,对其刚度关系进行了理论分析,并用有限元方法进行了仿真。结果显示,执行器和微杠杆机构的刚度比值极大地影响整个机构的输出特性。用负载线方法给出了两种柔性机构连接时进行刚度匹配设计的直观解释。最后,用深层反应离子刻蚀(DR IE)技术在硅隔离衬底(SOI)上成功制作了微执行器和组合机构样机,并对其进行了测试,测试结果与理论分析结果符合很好。 展开更多
关键词 微机电系统 微执行器 柔性机构 微型杠杆 深刻蚀
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多层弯曲磁微执行器的宏模型 被引量：4
18
作者 朱珂 黄庆安 《固体电子学研究与进展》 CAS CSCD 北大核心 2002年第3期344-348,共5页
首先介绍了多层弯曲磁微执行器的基本工作原理。根据磁路定律和等效磁荷方法 ,提出了考虑边缘漏磁效应的执行器工作的宏模型。计算结果与 ANSYS模拟和已有的实验结果进行了比较。
关键词 宏模型 多层弯曲磁微执行器 悬磁阻 磁芯 微电子机械系统 MEMS
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负载刚度对电热微执行器输出性能的影响分析 被引量：1
19
作者 高建忠 赵玉龙 +1 位作者 蒋庄德 杨静 《Journal of Semiconductors》 EI CAS CSCD 北大核心 2006年第1期162-167,共6页
针对微机电系统中电热微执行器和位移放大机构都具有柔性的事实,从理论上分析了作为负载系统的柔性位移放大机构对微执行器输出位移的影响,并用有限元方法对二者的工作性能进行了仿真.结果表明,电热微执行器外接负载的刚度和执行器本身... 针对微机电系统中电热微执行器和位移放大机构都具有柔性的事实,从理论上分析了作为负载系统的柔性位移放大机构对微执行器输出位移的影响,并用有限元方法对二者的工作性能进行了仿真.结果表明,电热微执行器外接负载的刚度和执行器本身刚度的比值是影响整个组合器件性能的重要因素.最后用深层反应离子刻蚀技术(DRIE)在硅隔离衬底(SOI)上加工了电热微执行器和柔性位移放大机构,并对其进行了测试,测试结果与有限元分析结果符合得很好. 展开更多
关键词 微机电系统 微执行器 柔性机构 深刻蚀
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多晶硅热驱动微执行器的热流模型及数值模拟 被引量：3
20
作者 匡一宁 黄庆安 《固体电子学研究与进展》 CAS CSCD 北大核心 2001年第2期151-156,169,共7页
首先建立了一个横向热驱动微执行器的热流模型。由于这个模型比较全面地考虑了热传导、空气自然对流和辐射散热等各种因素 ,因而较为正确地反映器件的温度分布。用合适的数值算法计算了温度分布 ,温度分布的结果可以作为进一步计算器件... 首先建立了一个横向热驱动微执行器的热流模型。由于这个模型比较全面地考虑了热传导、空气自然对流和辐射散热等各种因素 ,因而较为正确地反映器件的温度分布。用合适的数值算法计算了温度分布 ,温度分布的结果可以作为进一步计算器件热应力和位移的基础。最后 。 展开更多
关键词 多晶硅 热执行器 数值模拟 热流模型 微执行器
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