选择Terfenol-D作为微致动器主要材料,采用弹簧对GMM棒施加一定的预压力以获得较大的磁致伸缩应变,采用偏置磁场消除GMM棒的倍频现象并使之工作在线性段,对磁路进行了分析和优化设计.针对电磁线圈工作发热及涡流损耗引起的GMM棒温升,采取了强制水冷方法并专门设计了一个恒温冷却系统用以消除材料的热变形对致动精度的影响.

介绍了超磁致伸缩驱动器结构及其内部磁路的设计方法,对采用国产材料研制的驱动器的位移及力的输出特性进行了测试.实验结果表明,该驱动器具有理想的动态和静态输出精度和输出范围,可以用于精密设备的低频主动隔振平台中.

微器件动力学特性通常受到周围粘性流体阻尼的强烈影响,在器件优化设计中,需要建立静电-结构-流体三场耦合模型才能细致考虑这些影响。为研究微开关在粘性流体介质中的动/静态特性和流体阻尼,建立以Navier-Stokes方程描述流体特性的静电微开关模型并进行数值分析;与相关文献结果比较验证了计算的正确性;得到了空气和去离子水介质中微开关的静/动态闭合电压、不同阶跃电压驱动下的闭合特性和流体阻尼力分布的情况。分析认为,微开关动/静态闭合电压的差异在介质粘性较大环境中较小,而在介质粘性较小环境中较大。

文章综述了当前MEMS各类微制造技术,阐述了各种激光微细加工技术的原理、特点,主要包括准分子激光微细加工技术、激光LIGA技术、激光微细立体光刻技术等,以及它们在MEMS微制造中的应用.

介绍了超磁致伸缩驱动器的特点和应用情况,论述了驱动器结构和内部磁路设计方法,对采用国产材料研制的驱动器位移及力的输出特性进行了测试,并对该驱动器在低频范围输出力的频率响应进行了实验.实验结果表明,该驱动器具有理想的动静态输出精度和输出范围,可以用于精密设备的低频主动隔振平台中.

基于超磁致伸缩材料的磁致伸缩特性设计了一种用于微位移驱动的致动器.分析了致动器工作磁场的组成,计算了线圈的工作电流,并以此为依据设计了稳流电源.分析结果表明,设计的稳流电源满足工作要求;线圈提供的工作磁场能够保证超磁致伸缩棒工作在线性区域.

介绍了超精密隔振平台的结构和振动控制原理,设计了稀土超磁致伸缩致动器作为驱动装置,并阐明致动器的结构和工作原理;分析了致动器工作磁场的组成及线圈轴向磁场的分布情况;研究了致动器振动控制的频率特性.实验表明所设计的稀土超磁致伸缩致动器具有良好的振动控制效果.

评述了当前主要的MEMS微制造技术方法及特点,综述了基于快速成形的MEMS微制造系统的基本原理和基本结构,目前所能达到的精度与应用典型实例,微制造技术的优越性与局限性.对最新发展的每一层面一次曝光的高速快速成形MEMS微制造系统原理与研究示例进行了介绍.

介绍了一种采用SAMSUNG公司的32位ARM微控制器S3C44BOX的新型测温系统,利用单总线数字温度传感器DS18B20作为分布式测温元件,实现多路温度采集.系统外围电路简单,精度好,可靠性高.主要介绍DS18B20测温原理及系统的软硬件设计.