光学精密工程
光學精密工程
광학정밀공정
OPTICS AND PRECISION ENGINEERING
2013年
12期
3080-3086
,共7页
电热微致动器%电-热-结构模型%输出位移%微机电系统
電熱微緻動器%電-熱-結構模型%輸齣位移%微機電繫統
전열미치동기%전-열-결구모형%수출위이%미궤전계통
electrothermal microactuator%electro-thermo-mechanical model%output displacement%Micro-electro-mechanic System(MEMS)
为了计算斜梁型电热微致动器的输出位移,基于电-热分析和热平衡原理建立了电热微致动器的电热耦合稳态传热方程.对热-结构进行了分析,运用力法原理建立了微致动器的位移计算模型.然后,用有限元法和实际测试对比验证了温度分布和输出位移的理论值,得到了一致性很好的结果.最后,分析了微致动器输出位移的保持性和重复性,以及结构参数和工艺对微致动器输出位移的影响.分析表明:斜梁的长宽比和倾角是影响微致动器输出位移的主要参数,工艺对输出位移有影响.实验结果表明:9V和18V电压下,微致动器的最大位移分别为0.85 μm和2.3 μm,与理论计算结果相对误差为2.2%和12.8%,实测值与理论值误差较小,表明本文推导的斜梁型电热微致动器的输出位移计算公式合理,能够为该类微致动器的设计和计算提供理论依据.
為瞭計算斜樑型電熱微緻動器的輸齣位移,基于電-熱分析和熱平衡原理建立瞭電熱微緻動器的電熱耦閤穩態傳熱方程.對熱-結構進行瞭分析,運用力法原理建立瞭微緻動器的位移計算模型.然後,用有限元法和實際測試對比驗證瞭溫度分佈和輸齣位移的理論值,得到瞭一緻性很好的結果.最後,分析瞭微緻動器輸齣位移的保持性和重複性,以及結構參數和工藝對微緻動器輸齣位移的影響.分析錶明:斜樑的長寬比和傾角是影響微緻動器輸齣位移的主要參數,工藝對輸齣位移有影響.實驗結果錶明:9V和18V電壓下,微緻動器的最大位移分彆為0.85 μm和2.3 μm,與理論計算結果相對誤差為2.2%和12.8%,實測值與理論值誤差較小,錶明本文推導的斜樑型電熱微緻動器的輸齣位移計算公式閤理,能夠為該類微緻動器的設計和計算提供理論依據.
위료계산사량형전열미치동기적수출위이,기우전-열분석화열평형원리건립료전열미치동기적전열우합은태전열방정.대열-결구진행료분석,운용역법원리건립료미치동기적위이계산모형.연후,용유한원법화실제측시대비험증료온도분포화수출위이적이론치,득도료일치성흔호적결과.최후,분석료미치동기수출위이적보지성화중복성,이급결구삼수화공예대미치동기수출위이적영향.분석표명:사량적장관비화경각시영향미치동기수출위이적주요삼수,공예대수출위이유영향.실험결과표명:9V화18V전압하,미치동기적최대위이분별위0.85 μm화2.3 μm,여이론계산결과상대오차위2.2%화12.8%,실측치여이론치오차교소,표명본문추도적사량형전열미치동기적수출위이계산공식합리,능구위해류미치동기적설계화계산제공이론의거.