介绍了一种以新型压电复合圆盘作为执行器的电／气转换器的结构和工作原理。通过综合考虑压电陶瓷片直径、厚度和中间电极厚度对压电双晶片驱动电压的影响。采用正交试验法设计试验方案，并对试验结果进行了方差分析；提出了直径、厚度和中间电极三因素的最佳组合，并对最佳因素组合进行了实验，得到输出气压0．02～0．10MPa的工业现场要求下的驱动电压仅为8．2V，为新型压电智能型电／气转换器的研制打下了基础。

介绍了一种基于PZT薄膜的无阀压电微泵。该微泵利用聚二甲基硅氧烷（PDMS）作为泵膜，自制的压电圆型薄膜片作为驱动部件，采用收缩管／扩张管结构，压电圆型致动片和PDMS泵膜的组合可产生较大的泵腔体积改变。在对微泵制备工艺研究的基础上，对其性能进行了实验研究，结果表明：电压和频率对流速均有显著影响。在7．5V、180Hz的正弦电压驱动下，该压电微泵的最大输出流速为2．05μL／min。该文制作的微泵具有流量稳定，驱动电压较低，性能稳定可靠和易控制等优点，可满足微流体系统的使用要求。

根据测量的需要，该文将聚偏氟乙烯（PVDF）压电薄膜应用于足底压力测量。以16点PVDF压电薄膜传感器阵列为例，洋细介绍了PVDF压电薄膜的工作原理及其传感器阵列的制作过程，并设计出相应的信号调理电路，给出了实验测试结果。实验表明，PVDF压电薄膜具有较好的灵敏度、稳定性及重复性，能可靠采集到足底压力信号，适合于足底压力测量。

数字微镜装置（DMD）是微电子机械系统（MEMS）的典型器件,是数字光处理（DLP）的核心。应用积分法推导出DMD倾斜极板电容静电转矩表达式;由微观连续介质理论,推导出粘附力矩表达式;根据机电动力学原理,建立了DMD动力学模型,并进行数值仿真。通过同实验数据比较,得到了满意的结果。

静电驱动的微XY平台、微探针阵列及具有超高密度存储功能的记录介质相结合的高密度数据存储技术是目前的研究热点。该文提出并设计了用于相变探针存储系统的微型静电驱动器，其具有面积为12mm×12mm的中央XY平台和100μm的静态位移，平台上相变存储介质的面积定为6．4mm×6．4mm，考虑分析了该驱动器的可靠性及机械干涉问题。分析表明，所设计的静电微驱动器的结构合理，各项参数可行，可满足相变探针存储系统的要求。

为了对圆形压电单晶执行器（CPUA）和基于圆形压电单晶执行器的系统（如微阀、微泵等）进行优化设计,基于经典薄板理论并将粘结层作为单独一层考虑,建立了固支边部分覆盖圆形压电单晶执行器在作用电压控制下的挠度特性模型并进行了实验验证。实验结果表明,用建立的模型预测圆形压电单晶执行器的静态挠度与实际测得值吻合,相对误差在4.83%以内,中心挠度相对误差在0.72%以内。

研制出了一种高能材料切削力的测试系统，测试切削过程中高能材料达到燃爆点时的切削力。详细介绍了该测试系统的设计过程，阐述了该测试系统各个组成部分功能的实现：进行了高能材料切削方案的设计、比较与选择，切削动力的选择与控制，切削力的动态测试，切削温度的动态测试，切削力数据的采集与处理。对橡胶材料进行模拟切削实验及对易燃易爆的高能材料进行切削实验，并分别对切削力指标的影响因素做了分析说明。

压电元件在驱动微操作系统时，其输出位移要小于空载状态下的输出位移，针对众多引起压电元件输出位移减小的原因，重点分析了压电陶瓷输出位移与负载刚度之间的关系，并进行了压电陶瓷驱动弹性负载的实验。实验结果表明，压电元件的输出位移随着负载刚度的增加而减少。此结果为设计微操作系统时选用压电元件提供了理论依据。

性能良好的驱动电源是实现压电陶瓷驱动器高精度定位的关键。基于集成高压运算放大器的直流放大式压电陶瓷驱动电源,具有集成度高,体积小,可靠性好等突出优点;但运放的发热问题,是影响其应用和发展的一个重要因素。对一种基于PA93功率运算放大器的压电陶瓷驱动电源,进行了实验性的研究,采用半导体制冷片和ALT-PT100贴片式温度传感器构成温度闭环控制系统,通过改变制冷片外加电源的极性和电压大小,将集成高压运算放大器的工作温度控制在一定范围内,可有效降低压电陶瓷驱动电源输出电压的纹波到7.8mV,提高了电源输出电压的精度。找到了温度对电源输出电压精度影响的规律,为如何进一步提高压电陶瓷驱动电源输出电压的精度,实现压电陶瓷驱动器高精度的定位控制,提供了科学的方法和依据。

目的是设计和制作一种新型压电微致动器，用于高密度硬盘磁头的精确定位。其中，压电元件由传统的或改进的溶胶一凝胶工艺制备并利用反应离子刻蚀成型，压电层厚度范围为0．6～3μm。采用X-射线衍射和原子力显微镜等对PZT薄膜的物相、表面形貌以及颗粒尺寸等进行分析。结果显示，随着PZT层厚度从0．6～3μm的不断增加，其内部颗粒尺寸也相应增大，粗糙度越低。此外，该微致动器的驱动机理通过多普勒干涉仪进行测量。结果表明，对于封装了3μm厚PZT元件的U型微致动器悬臂装置，在±20V交变电压作用下，微致动位移达到1．146μm，谐振频率超过22kHz。