或装置?六个主要关注的能域?电能?机械能?化学能?辐射能?磁能?热能器件: 传感器与执行器——能量域与换能器?传感器的两个基本功能: ?可以转换不同能域的激励信号?可以将激励信号转换成电能?例如: ?热偶温度传感器——温度?电压?压敏电阻——应力?电阻?谐振器——应力?谐振频率?电容器件: 传感器与执行器——传感器?传感器通常有两类: ?物理传感器?加速度、压力、位置、温度、流速、辐射?化学/生物类传感器?化学物质、化学浓度、生物分子等器件: 传感器与执行器——能量域与换能器?传感器最重要的一些特性指标?灵敏度?线性度?响应特性——精度、分辨率?信噪比?动态范围?带宽?串扰与干扰?漂移?可靠性?成本器件: 传感器与执行器——能量域与换能器?执行器通常是将非机械能转换为机械能器件: 传感器与执行器——执行器驱动方式基本过程备注静电驱动电场作用于感应电荷或永久电荷时产生力电极必须是导体磁驱动磁畴与外部磁力线作用产生力矩和力要求导磁材料和磁源(螺线管或永磁体) 热双层片驱动由于温度变化使得至少两种材料产生不同体积的膨胀要求材料的热膨胀系数不同压电驱动加电场后材料的尺寸改变要求采用高性能的压电材料?其它方式的执行器驱动方式: ?气体力学、形状记忆合金、热膨胀、相变、电化学反应、能源燃烧、运动液体的摩擦阻力?执行器设计和选择过程中需要考虑的一些标准: 器件: 传感器与执行器——执行器?扭矩和力的输出能力?行程?动态响应速度和带宽?材料来源及加工的难易程度?功耗和功率效率?位移与驱动的线性度?交叉灵敏度和环境稳定性?芯片占用面积 MEMS 与微电子学 MEMS & Micro- Electronics MEMS 与微电子学微电子 IC 工艺 MEMS 半导体物理半导体器件固体物理电子学力热光流体生物微电子机械部分传感执行控制部分电子学 MEMS 微电子学 MEMS 与微电子学
全文预览
