цифровая электроника
вычислительная техника
встраиваемые системы

 
» » МЭМС: принцип работы и кантилевер

МЭМС: принцип работы и кантилевер

Автор: Mike(admin) от 29-06-2017, 20:35

Как работают микроэлектрические механические системы


Микроэлектрические механические системы (МЭМС или MEMS) за последнее десятилетие совершили огромный скачок в своем развитии. Такие системы представляют собой микроскопические устройства с движущимися частями. Обычно размеры частей компонентов варьируются от 0.1 мм до 0.001 мм, что очень мало. Некоторые исследователи работают с еще меньшими компонентами, иногда упоминаемыми как NEMS (наноэлектрические механические системы).


кантилевер

Применение MEMS имеет широкий спектр приложений, включая струйные принтеры, акселерометры, гироскопы, микрофоны, датчики давления, дисплеи и многое другое. Многие из датчиков в обычном сотовом телефоне были бы невозможны без MEMS. Существует много способов создания MEMS-устройств, но для того, чтобы лучше понять их, внимательнее рассмотрите кантилевер (рисунок выше), одну из наиболее распространенных конструкций MEMS.


Кантилевер


В механике и машиностроении кантилевер представляет собой жесткую конструкцию, часто пластину, прикрепленную на одном конце к опоре. Любая нагрузка, применяемая к кантилеверу, передается на опору. Это часто используется, например, при построении мостов. МЭМС-устройства широко используют кантилеверы на микроскопическом уровне. Они могут функционировать как преобразователи для атомно-силовых микроскопов или как резонансные элементы в фильтрах и резонаторах. Кантилеверные устройства также могут работать как акселерометры.


Сравнительно просто обнаружить ускорение с помощью кантилевера. Во-первых, вы присоединяете микроскопическую массу к его концу. Ускорение заставит эту массу двигаться, тем самым влияя на кантилевер. Измеряя напряжение на опоре, вы можете определить величину силы разгона на кантилевере. Располагая кантилеверы на разных осях, вы можете читать ускорение в каждом направлении.


Конечно, кантилевер – это всего лишь один из вариантов реализации микроэлектрических механических систем. Сегодня существуют датчики температуры, датчики магнитного поля, датчики излучения и многие другие МЭМС-датчики, которые построены на немного ином принципе физического воздействия. Существуют микроскопические двигатели, которые используют электростатическую силу вместо электромагнитной, микрогазовые клапаны и оптические переключатели. Тем не менее, принцип функционирования кантилевера лежит в основе наиболее распространенных сегодня МЭМС-устройств, это в первую очередь акселерометры и гироскопы.




© digitrode.ru


Теги: MEMS




Уважаемый посетитель, Вы зашли на сайт как незарегистрированный пользователь.
Мы рекомендуем Вам зарегистрироваться либо войти на сайт под своим именем.

Комментарии:

Оставить комментарий