关于压电微型驱动器在微机电系统方面的应用总述.docVIP

关于压电微型驱动器在微机电系统方面的应用 冯盼盼 （上海大学 机械自动化学院 精密仪器及机械系 上海 ） 摘 要：为了更好的实现压电微型驱动器在微机电系统方向的应用，而进行的有关其结构、工作原理的探讨及其在社会科学领域等各方面的应用和必威体育精装版进展等的研究。首先介绍了微机械技术的发展，然后说明了压电微型传感器的构造、工作原理以及微机电系统的相关信息，最后着重介绍压电微型驱动器与微机电系统相联系的若干应用，得出结论压电微型驱动器有着与微机电系统相匹配的结构及功能特性，有着广阔的发展前景。 关键词：压电微型驱动器；微机电系统；控制 Application about miniature piezoelectric drives in electromechanical systems FENG Pan-pan （School?of?Mechatronics?Engineering?and?Automation,?Shanghai?University,?Shanghai?200072,?China） Abstract: In order to better the piezoelectric micro drive in the direction of micro-electromechanical systems, and explore about its structure, working principle and its application in the social sciences and the latest progress of the study. The development of micro-mechanical technology is first introduced, and then introduce miniature piezoelectric sensor structure, working principle, as well as information about micro-electro-mechanical systems, and finally focuses on a number of associated applications of piezoelectric micro drives and microelectromechanical systems, concluded that piezoelectric micro drives have the same match of the structural and functional characteristics with micro-electro mechanical systems and has broad prospects for development. Key words: Piezoelectric micro drive; micro-electro mechanical systems; control 1 引言 80 年代后期崛起的微机械技术对于国民经济和国防科技的未来发展将有着重要的意义，已成为国际上的一个热门课题。 微机械的含义包括了结构尺寸或运动操作尺度从数毫米到纳米量级范围内的微小机电装置。它的研究将涉及: ①微机构的设计、选材、加工及装配技术的研究; ②微驱动器、微传感器、微控制器的研制; ③微机械系统技术(运动的控制、能量的供给及传输等)的研究; ④微细几何量、机械量的测试技术的研究等诸方面。其中微驱动器既可构成微机械的动力部分,亦可成为微机械的操作或执行机构。所以说，微驱动器是微机械技 术研究的核心内容。 国内外的著名大学和实验室都 将有关微驱动器的设计、加工制造技术、测控技术等的研究作为微机械研究的一个重点方向和突破口。 微驱动器作为一种换能器，它将电、光、热等多种形式的能量转换成为机械能输出。 因此,它有多种不同的工作原理和结构形式。若从能量转换形式分类,有静电驱动、电磁驱动、压电驱动、形状记忆合金驱动、光驱动、凝胶驱动、热驱动以及超导驱动等形式。若按其输出运动的形式分类,则有线位移式、回转式和尺蠖式等。 　　微机电系统是微电路和微机械按功能要求在芯片上的集成，尺寸通常在毫米或微米级，自八十年代中后期崛起以来发展极其迅速，被认为是继微电子之后又一个对国民经济和军事具有重大影响的技术领域，将成为21世纪新的国民经济增长点和提高军事能力的重要技术途径。Piezoelectric inverse effect diagram 图2 压电驱动器电压一位移曲线 Fig.2 Voltage-displacement curve of piezoelec