应用于流动控制的MEMS传感器和执行器
电磁MEMS在流体控制中的应用
设计了一种连续蠕动式
的褶皱硅橡胶振膜的环形微泵 , 结构如图 1 所示。 这种微泵通过永磁铁和步进电机的相互作用, 产生 很强的驱动力。工作时 , 在这个设备中, 磁流体被 磁力聚集在环形微通道中, 获得最大驱动力, 在性 能上取得了很大的突破。而且这种微泵可以通过常 规的 MEM S 技术制造。由于没有任何复杂的运动 部件, 而是利用磁流体作驱动源 , 因此具有更高的 可靠性和耐久性。
[ 10]
设计了一种基于 Si 材料的直
流 MH D 微泵, 溶液是海水 , 解决了直流电通过电 解 质 溶 液 发 生 电 解 反 应 产 生 气 泡 的 问 题。 H D Ko st er 等人 设计了基于耐热玻璃晶片的直 流高电流密 度 MH D 微泵 , 能够驱动 水蒸气的 流 动。 P U Arumugam 等 人
微纳电子技术第47卷第10期
1
电磁 M EM S 在流体控制中的应用
早在 20 世纪 60 年代 , 就有人设想用电磁力控
制电解质溶液的流动。近年来 , 随着 MEM S 技术 的发展, 国内外相关人员开始研究将电磁技术应用 到 MEM S 方面, 并开展了相关基础研究以及应用 工程方面的工作 , 以达到进行流体控制的目的, 主 要表现在以下几个方面。 1 1 流体驱动方面 电磁 MEM S 在流体控制方面一个基本应用就 是利用电磁力对流体进行驱动 , 如电磁微泵、电磁 微马达等电磁微激励器。旧式的电磁微激励器在结 构原理上与宏观的电磁激励器差别不大 , 如电磁驱
2010年 10 月
615
钱吉胜等 : 电磁 M EM S 在流体控制中的应用
致功率耗散以及电涡流产生的耗散问题等。因此对 于 MH D 微泵的研究主要是围绕这些方面寻求突破。 J S Jang 等人
三种常见的MEMS微执行器的特点及原理
三种常见的MEMS微执行器的特点及原理摘要：微执行器是构成MEMS动力部分，是MEMS的操作和执行机构。
本文介绍了常用的电场力、磁场力和热效应驱动的三种驱动的MEMS微执行器特点及工作原理。
关键词：MEMS 微执行器工作原理1、背景微型机电系统，即MEMS（Micro Electric-Mechanical System）是指及微型传感器、执行器及信号处理和控制电路、接口电路、通信和电源于一体的完整微电子机械系统。
MEMS是在微电子学科基础上发展起来，同时，它又有是多学科交叉的学科。
MEMS可以将所观测对象的压力、温度、光强度等信号转换成所需要的电信号，并通过微执行器按照要求进行对目标的控制。
同时，每个系统不是独立的，它可以通过接口与其他的系统进行互联。
其中，微执行器是MEMS的核心部分，它既可以为微系统提供动力，也可以成为微系统的操作和执行单元。
因此微执行器有许多种不同的驱动方式。
常见的驱动方式主要有：静电驱动、电磁驱动、热驱动、光驱动、形状记忆合金（SMA）驱动和磁致伸缩驱动等形式。
本文将介绍静电驱动、磁场力驱动和热效应驱动的微执行器。
2、微执行器的分类及特点从驱动形式角度来看，有许多种微执行器，但常用的只有三种：电场力、磁场力和热效应驱动。
由于静电微执行器的体积小，结构简单，是目前应用最多的一种微执行器。
它的工作原理是主要利用电荷见的库仑力来驱动做功的部件。
但是它的输出力的大小与其他电驱动的微执行器相比要小得多，比如微马达。
热执行器是利用热膨胀效应使驱动部件产生一定的形变，改变驱动部件的结构，对目标物体施加所要求的作用力。
但热驱动力的功耗较大，而且精度不易控制。
磁微执行器是利用电与力的相互作用产生力矩。
它有两种力的驱动方式：洛伦兹力和磁场力。
目前，主要利用磁驱动的微执行器是微马达。
由于磁驱动微马达能产生较大的力矩和较高的转速，现已被广泛应用。
3、三种微执行器的工作原理3.1一种平板式静电微执行器静电执行器的基本工作原理：平板式静电执行器由两个极板组成。
MEMS技术在流动分离主动控制中的应用_邓进军
图 1 气泡型微致动器结构示 意图
3.1 气泡型致动器的测试 气泡型致动器的关键性能是其弹性薄膜在压力
作用下变形的能力 。 本文利用非接触光学成像的方 法对气泡型微致动器样件进行了测试 , 实验过程中 的薄膜变形图像及测试结果如图 9所示 。
图 9 气泡型微致动器测试结果
图 10 微型合成射流器测试结果
第 3期
邓 进军等 :MEMS技术在流动分离主动控制中的应用
方法沉积一层铝膜作为后续 ICP刻蚀的掩模 。 (2)图形化铝膜 :旋涂光刻胶 , 光刻 、显影 , 刻蚀
暴露的铝膜 。 (3)ICP刻蚀腔体 :采用感应耦合等离子 (ICP)
刻蚀技术刻蚀硅 , 加工出腔体 。 (4)去除正面铝膜 。 (5)在硅片的另一面沉积铝膜并图形化 。 (6)ICP刻蚀喷口 , 与腔体贯通 。 (7)去除铝膜 , 清洗硅片 , 与压电振子装配 。 由于压电振子的振动是由压电陶瓷在驱动信号
· 383·
mm;硅酮橡胶薄膜的厚度为 80 ～ 150 μm, 铜箔厚度 为 50 ～ 100 μm。
阵列中单元为 5行 6列 , 共 30个 。单元间列向 间距 d1:0.5 ～ 1.5 mm;单元间行向间距 d2:0.5 ～ 1.5 mm。图 5是本文研发的气泡型微致动器阵列样 件照片 。
图 5 气泡型微致动器阵列样件
压电式合成射流器的结构示意图如图 2所示 , 它由压电振子 、腔体和喷口组成 。 压电振子在电信 号的激励下使振膜上下振动 , 进而引起腔体体积的 周期性变化 。在振膜向下弯曲时 , 腔体体积增大 , 外 界气体经喷口吸入腔体 ;而当振膜向上弯曲时 , 腔体 体积减小 , 腔内气体又经喷口喷出 。 这种周期性的 体积变化 , 在喷口处产生一系列向外扩展的非定常 涡环 , 这一系列的涡环对外流的作用类似于一股射 流 。合成射流器正是通过这种不断向外界流场输出 能量的方式影响边界层的流动状态 , 进而实现物体 宏观扰流特性的控制 。
元器件行业的MEMS技术与应用实现微型传感器和执行器
元器件行业的MEMS技术与应用实现微型传感器和执行器MEMS技术是指微型电子机械系统（Micro-Electro-Mechanical Systems）的技术，是将微小的机械器件、微电子电路和微小封装技术结合起来的一门技术。
在元器件行业中，MEMS技术被广泛应用于微型传感器和执行器的制造和使用。
本文将探讨MEMS技术在元器件行业中的应用，并介绍其实现微型传感器和执行器的过程和方法。
一、MEMS技术在微型传感器中的应用微型传感器是指体积小、功耗低、灵敏度高、响应速度快的传感器。
它们通过感知环境的物理量或化学量，将其转化为电信号输出，用于监测和控制各种工艺、设备和物理环境。
MEMS技术在微型传感器中具有独特的优势。
1. 加速度传感器：MEMS技术可以实现微小、高精度的加速度传感器制造。
通过基于微机电系统工艺制作的加速度传感器，可以广泛应用于汽车、手机、游戏控制器等领域，实现智能化控制和运动监测。
2. 压力传感器：MEMS技术可以制造出微小、高灵敏度的压力传感器。
这些传感器通常以硅为基础材料，通过微加工工艺制作而成。
在汽车制造、医疗设备和工业自动化等领域中，压力传感器被广泛应用于气体、液体压力的测量和控制。
3. 温度传感器：MEMS技术可以实现微型、高精度的温度传感器制造。
利用MEMS工艺制作的温度传感器可以广泛应用于电子设备、航天航空、医疗设备等领域，实现对温度变化的高精度测量和控制。
二、MEMS技术在微型执行器中的应用微型执行器是指将电能或其他形式的能量转化为机械位移或力的微型装置。
它们通常用于控制和操纵微小或者难以触及的对象。
MEMS 技术在微型执行器中起到了重要的作用。
1. 微型电动机：MEMS技术可以实现微型电动机的制造。
这些电动机通常以铁氧体或硅为材料，利用微机电系统工艺制作而成。
微型电动机被广泛应用于医疗设备、航天航空及精密仪器仪表等领域，实现对微小物体或器件的精确控制。
2. 微型声音器件：MEMS技术可以制造出微型声音器件，如压电陶瓷微型喇叭。
一种用于流动控制的MEMS微致动器研究
随 着 微 机 电 技 术 （ ｃｏ Ｅ ｅｔｏＭｅｈ ｎｃｌ Ｍｉ — ｌ ｒ— ｃ ａ ｉａ ｒ ｃ
Ｓ ｓｅ ， ＭＳ 的不 断 发 展 ， 积 小 、 量 轻 、 ｙｔｍｓＭＥ ） 体 重 功
耗低 的特点 使 ＭＥ ＭＳ器 件 在 航 空航 天 飞行 器 上 具
有 广 阔的应 用前 景 。众 多 相 同 的 ＭＥ ＭＳ器 件 排成 阵列 ， 成 大规 模 集 成 、 错 和 分 布式 的整 体 结 构 ， 构 容
关
键
词 ： ＭＳ， 致动 器 ， ＭＥ 微 边界 层分 离， 离涡 ， 角翼 分 三
中 图分类 号 ： Ｈ８ ； １ Ｔ ９Ｖ２ １
文献 标识 码 ： Ａ
文章 编 号 ：０ ０２ ５ （０ ６ ０—８—５ １ ０—７８ ２ ０ ）４４７０ 器通 过 致 动 动作 扰 动 边 界 层 分 离 状 态 ， 而 实现 宏 从
也 在 航 空 航天 领 域 具 有 潜 在应 用 价 值 。采 用 基 于
ＭＥ ＭＳ技术 制 作 的传 感 器 和 致 动 器 具 有 高 空 间 分 辨 率和极 小 可控 干 扰 ， 因而 可 实 现 对 空气 运 动 的微 结 构测 量 和控制 ， 提高 飞机 的稳 定 控 制提 供 了极 为 具 潜力 的技术手 段 。 通过 微致 动 器产 生 气动扰 流 ， 可 实现对 分 离 的实 时控 制 ， 而 实 现 对 微 型 飞机 的飞 从 行姿态 的控制 ［。 ＭＳ微 型致 动 器阵 列用 于 飞行 １ ＭＥ ］
■＿
Ｃ型 聚 对 二 甲 苯
［二］ 铜
铜
图 １ 在 压 力 气 体 作 用 下 微 气 泡 产 生 致 动
收 稿 日期 ：０ ５１— ３ ２ ０ —０１
一文读懂MEMS传感器（必须收藏）
一文读懂MEMS传感器（必须收藏）导语：传感器发展到今天，小型化、智能化、集成化，已经是升级换代的必由之路。
今天，我们来为大家介绍一下传感器家族的mini型产品——MEMS传感器。
什么是MEMS传感器？MEMS的全称是微型电子机械系统（Micro-ElectroMechanical System），微机电系统是指可批量制作的，将微型机构、微型传感器、微型执行器以及信号处理和控制电路、直至接口、通信和电源等集成于一块或多块芯片上的微型器件或系统。
而MEMS传感器就是采用微电子和微机械加工技术制造出来的新型传感器。
MEMS是用传统的半导体工艺和材料，以半导体制造技术为基础发展起来的一种先进的制造技术，学科交叉现象极其明显，主要涉及微加工技术，机械学/固体声波理论，热流理论，电子学、材料、物理学、化学、生物学、医学等等。
经过四十多年的发展，已成为世界瞩目的重大科技领域之一。
加工工艺：MEMS技术基于已经相当成熟的微电子技术、集成电路技术及其加工工艺。
它与传统的IC工艺有许多相似之处，如光刻、薄膜沉积、掺杂、刻蚀、化学机械抛光工艺等，但是有些复杂的微结构难以用IC 工艺实现，必须采用微加工技术制造。
微加工技术包括硅的体微加工技术、表面微加工技术和特殊微加工技术。
体加工技术是指沿着硅衬底的厚度方向对硅衬底进行刻蚀的工艺，包括湿法刻蚀和干法刻蚀，是实现三维结构的重要方法。
表面微加工是采用薄膜沉积、光刻以及刻蚀工艺，通过在牺牲层薄膜上沉积结构层薄膜，然后去除牺牲层释放结构层实现可动结构。
除了上述两种微加工技术以外，MEMS制造还广泛地使用多种特殊加工方法，其中常见的方法包括键合、LIGA、电镀、软光刻、微模铸、微立体光刻与微电火花加工等。
应用材料：硅基材料：大部分集成电路和MEMS的原材料是硅(Si)，这个神奇的VI族元素可以从二氧化硅中大量提取出来。
而二氧化硅是什么？说的通俗一点，就是沙子。
沙子君在经历了一系列复杂的加工过程之后，就变成了单晶硅，长这个样子：这个长长的大柱子，直径可以是 1 inch (2.5 cm) 到 12 inch (30 cm)，被切成一层层500 微米厚的硅片（英文：wafer，和威化饼同词），长这个样子：采用以硅为主的材料，电气性能优良，硅材料的强度、硬度和杨氏模量与铁相当，密度与铝类似，热传导率接近钼和钨。
mems压力传感器 应用场景
题目：MEMS压力传感器的应用场景一、MEMS压力传感器的原理和特点MEMS（Micro-Electro-Mechanical Systems）压力传感器是一种微型压力传感器，由微机械制造技术和集成电路技术相结合而成。
它的原理是利用微型机械结构感应外部压力变化，通过微小的电阻、电容变化来转换成电信号输出。
MEMS压力传感器具有体积小、重量轻、功耗低、频率响应快、精度高、价格低等特点。
二、MEMS压力传感器在汽车领域的应用1. 轮胎压力检测系统现代汽车配备了TPMS（Tire Pressure Monitoring System）系统，通过安装在车轮上的MEMS压力传感器，实时监测轮胎的气压，一旦轮胎气压异常，系统会发出警报提醒驾驶员。
这不仅提高了行车安全，还减少了燃油消耗和轮胎磨损。
2. 发动机控制系统发动机的进气歧管、油路系统、涡轮增压器等部件的压力都需要精确控制，MEMS压力传感器可以实时监测这些压力数据，为发动机控制系统提供精准的参数，提高了发动机的燃烧效率和动力输出。
三、MEMS压力传感器在医疗设备中的应用1. 人体生理参数监测MEMS压力传感器可以应用于血压仪、呼吸机、体重秤等医疗设备中，通过实时监测人体的生理参数，帮助医生对患者进行及时的诊断和治疗。
2. 医用气体输送控制医院的氧气、氮气输送系统中需要对气体压力进行严格控制，MEMS压力传感器可以实现对医用气体压力的实时监测和控制，提高了输气系统的安全性和稳定性。
四、MEMS压力传感器在工业自动化领域的应用1. 液体、气体压力监测在工业生产中，液体、气体的压力监测是非常重要的，可以通过安装在管道、容器中的MEMS压力传感器实时监测液体、气体的压力情况，实现对生产过程的自动化控制。
2. 液位检测MEMS压力传感器还可以应用于液位检测，通过测量液体的压力来判断液位的高低，广泛应用于石油化工、水处理、食品加工等工业领域。
五、MEMS压力传感器在航天航空领域的应用1. 飞机气压控制在飞机上，需要对飞机的气压进行实时监测和控制，以保障飞机飞行安全。
MEMS技术在流体控制中的应用
（ ｃｏ ｃｉｅ ｒ ｄ ｃ ｒ） 术 ． Ｍｉｒｍａｈｎ ｄＴ ａ ｕ ｅｓ技 ｎ 它是 在 微 电子技 术 的基 础 上发 展 起 来 的 ， 合 了硅 微 加 工 和精 融 密机 械 加 工 等 多种微 加 工技 术 ， 利 用 Ｉ 并 Ｃ技 术把 控 制 和信 号 处理 电路 与机 械 部 件 集 成 的微 型 系
维普资讯
ＭＥ ＭＳ技 术在 流 体控制 中的应用
易 亮 ， － ，欧 毅 ，陈大 鹏 ，叶甜 春 （． １山东大 学物 理 与微 电子学 院， 山东 济 南 ２ ０ １ ； ５ ０ ０ ２中科 院微 电子研 究所 硅 器件 与集 成技 术 研 究室 ， 京 １０ ２ ） ． 北 ０ ０ ９
统 种 技 术 所 涉 及 的 器 件 的 特 征 尺 寸 一 般 小 于 ｌ ｌ 而 大 于 ｌ Ｂ ， 为 流 体 控 制 研 究 开 辟 了一 这 ｌ ｎｎ ｍ 它
个崭新 的 领 域 。 简述 了流体 控 制技 术 的基 本原 理 以及 应 用 ＭＥ ＭＳ技 术 实现 流体 控 制 的机 理 和途
ｔ ｅ ｂ ｓｓ ｏ ｃ ｏ ｌｔｏ ｉ ｓ ｔｎ ｔｏ ｌ ａ ｅ ｎ ｃ ｍｂ ｎ ｄ ｗｉ ａ ｉ ｕ ｃ ｏ ａ ｈ ｎ ｄ ｔ ｃ ｎ ｌ ｇ ｈ ａ ｉ ｆ ｍｉｒ ｅ ｅ ｎ ｃ ，ｉ ｏ ｎ ｙ ｈ ｓ ｂ ｅ ｏ ｉ ｅ ｔ ｖ ｒｏ ｓ ｍｉ ｒ ｍ ｃ ｉ ｅ ｅ ｈ ｏ ｏ ｙ ｒ ｈ ｓ ｃ ａ ｓ ｉ ｏ ｍ ｉｒ ｍ ａ ｈ ｎ ｎ ａ ｄ ｐ ｅ ｉｉ ｎ ｍａ ｈｎ ｇ ｂ ｔ ａｓ ｕ ｉ ｚ ｓ Ｉ ｔｃ ｎ ｌ ｇ ． ｕｈ ｓ ｉｃ ｎ ｌ ｃ ｏ ｃ ｉｉ ｇ ｎ ｒ ｃ ｓｏ ｃ ｉ ｎ ， ｕ ｌｏ ｔ ｉ ｅ Ｃ ｅ ｈ ｏ ｏ ｙ ｌ Ｍ ｉｒ ｅ ｅ ｔｏ ｅ ｈ ｎ ｃ ｌ ｙ ｔｍ ｓｒ ｆｒ ｔ ｅ ｉｅ ａ ａ ｅ ｃ ａ ａ ｔ ｒｓｉ ｅ ｇｈ ｏ ｓ ｈ ｎ ｌ ｎ ｌ ｕ ｃ ｏ ｌ ｒ ｍ ｃ ａ ｉ ａ ｓｅ ｅ ｅ ｏ ｄ ｖ ｃ ｓｔ ｔｈ ｖ ｈ ｒ ｃ ｅ ｉ ｃ ｌｎ ｔ ｆｌ ｓｔ ａ ｌ ｂ ｔ ｃ ｓ ｈ ｔ ｅ ｎ ｍｏ ｅ ｔ ａ Ｂ ， ｔｃ ｍ ｂ ｎ ｓｅ ｅ ｔｉａ ｄ ｍ ｅ ｈ ｎ ｃ ｌｃ ｍｐ ｎ ｎ ｓ ａ ｄ ｉ ａ ｒ ａ ｅ ｓ ｇ ｉ ｔ ｇ ａ ｅ ｒ ｎ ｌ ｍ ｉ ｏ ｉ ｅ ｌ ｃ ｃ ｌａ ｃ ａ ｉａ ｏ ｏ ｅ ｔ ｓｆ ｂ ｃ ｔｄ ｕ ｉ ｅ ｒ ｔ ｄ ｈ ｒ ｎ ｎ ｉ ｎ ｎ
emg执行器
emg执行器
EMG执行器是一种功能强大的机械执行器，主要用于控制和操作机械设备。
EMG（Electromyography）执行器具有高精度、快速响应、稳定性好等优点，可以广泛应用于机器人、自动化生产线、医疗设备等领域。
EMG执行器的工作原理通常是通过电磁力或电动力驱动内部的机械部件来实现运动控制。
电磁力驱动的EMG执行器通过根据输入的电流信号在内部产生电磁力，从而推动相关的机械部件完成所需的运动。
电动力驱动的EMG执行器则通过直接控制电动机的转速和转向来实现运动控制。
EMG执行器通常具有高度可编程的特性，可以通过程序控制来实现精确的运动轨迹和速度控制。
同时，它们还可以与其他设备进行通信，实现远程控制和监控。
一些高级的EMG执行器还可以通过内置的传感器进行运动状态的监测和反馈。
总的来说，EMG执行器是一种功能强大的机械执行器，可以在各种应用领域中实现精确的运动控制和操作，提高生产效率和工作质量。
应用于流动控制的MEMS传感器和执行器
ｏ ｅ ｓ ｐｎ ｗ ｔｒ ｔｒ ｒ ｏ ｃ ｎｒ ｌｅ ｅｒｈ Ｂａｅ ｎｍｉｒｅｅｔ ｍｅ ｈ ｎｃ ｓ ｍｓ ｐ ｎ ｅ ｒ ｏｙｆ ｗ ｏ ｔ ｓａｃ ． ｓｄｏ ｃｏ ｌｃ ｏ ｃ ａ ｉａ ｓ ｔ （ ｕ ｅｉ ｏｆ ｌ ｏｒ ｒ ｌ ｙ ｅ ＭＥＭＳ ｔ ｈ ｏｏ ｙ ）ｅ ｎ ｌｇ ， ｃ
Ｋｅ ｗｏｌ ： ｃｏ ｌ ｔ ｍｅ ｈ ｎｃ ｌ ｙｔｍ（ ＭＳ ； ｈ ａ ｔ ｓ ｓｎｏ ； ｌｗ ａｔａ ｒＦｏ ｙ ｒｄ Ｍｉｒｅｅ ｒ ｃ ａ ｉａ ｓｓ ｃｏ ｅ ＭＥ ）Ｓ ｅ ｒ ｒ ｓ ｅ ｓ ｒＦｏ ｃｕ ｔ ； ｌｗ． ｓｅ ｏ
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传感器和执行器
欧毅１白宏磊。 莎莉 ， ， 石 焦斌斌１李超 波 ， 文 ， 黄钦 董立军 ， 景 玉鹏 ， 陈大鹏１ 叶甜春 中功 ， （． １ 中科院微 电子研究所纳米加工与新器件集成技术 实验室，北京 １ ０２ ； ０９ ０
２Ｌ ｂｏ ｌｉ Ｍｅｈ ｎｃ， ｅ ｉｇＵ ｉｅｓ ｙ ｆ ｒｎ ｕｉｓ ｎ ｓ ｏ ａ ｔ ｓＢ ｉｎ ０ ０ ３ ．ａ ｆ ｕｄ ｃ ａｉｓＢ ｉｎ ｎｖｒｉ ｏ ａ ｔ ｄＡ ｔ ｎ ｕｉ ， ｅ ｉｇ１０ ８ ） Ｆ ｊ ｔ ｏ Ａｅ ｃａ ｒ ｃ ｊ
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一文深度了解MEMS传感器的应用场景（值得典藏）
一文深度了解MEMS传感器的应用场景（值得典藏）MEMS传感器作为获取信息的关键器件，对各种传感装置的微型化起着巨大的推动作用，已在太空卫星、运载火箭、航空航天设备、飞机、各种车辆、生特医学及消费电子产品等领域中得到了广泛的应用。
MEMS传感器典型应用如下图：随着电子技术的发展，MEMS的应用领域越来越广泛，由最早的工业、军用航空应用走向普通的民用和消费市场。
在智能手机上，MEMS传感器提供在声音性能、场景切换、手势识别、方向定位、以及温度/压力/湿度传感器等广泛的应用；在汽车上，MEMS传感器借助气囊碰撞传感器、胎压监测系统（TPMS）和车辆稳定性控制增强车辆的性能；医疗领域，通过MEMS传感器研成功制出微型胰岛素注射泵，并使心脏搭桥移植和人工细胞组织成为现实中可实际使用的治疗方式；在可穿戴应用中，MEMS传感器可实现运动追踪、心跳速率测量等。
汽车电子MEMS传感器的应用汽车电子产业被认为是MEMS传感器的第一波应用高潮的推动者，MEMS传感器在汽车上应用的快速发展主要是受益于各国政府全面推出汽车安全规定（比如要求所有汽车采用TPMS系统）和汽车智慧化的发展趋势。
全球平均每辆汽车包含10個传感器，在高档汽车中，大约采用25至40只MEMS传感器，车越好，所用的MEMS就越多，BMW740i汽车上就有70多只MEMS。
MEMS传感器可满足汽车环境苛刻、可靠性高、精度准确、成本低的要求。
其应用方向和市场需求包括车辆的防抱死系统（ABS）、电子车身稳定程序（ESP）、电控悬挂（ECS）、电动手刹（EPB）、斜坡起动辅助（HAS）、胎压监控（EPMS）、引擎防抖、车辆倾角计量和车内心跳检测等等。
目前，压力传感器、加速度计、陀螺仪与流量传感器四类器件合计占汽车MEMS系统的99%。
MEMS压力传感器MEMS压力传感器是汽车中应用最多的传感器，至少18个汽车应用领域促进压力传感器的增长，包括：轮胎压力，电子稳定控制系统中的刹车传感器，侧面气囊，与日益严格的排放标准相关的引擎控制，大气压力与废气再循环压力。
MEMS微型压力传感器
MEMS微型压力传感器
MEMS微型压力传感器是一种新型的微型传感器，其基本原理是利用微机电系统（MEMS）技术来测量外界压力以及其他环境指标。
MEMS微型压力传感器是一种集成电路实现的模拟/数字传感器，它采用微米技术制备出的多层多晶硅作为元件，并利用传感器的装配和灵活的结构，在细小的受控空间中进行精细测量。
MEMS微型压力传感器具有体积小、低功耗、响应速度快等优点，能够获取外界环境信息，并将其转换为一组可读数据，便于后续处理。
这种微型压力传感器可以满足应用程序性能要求，具有优越的性价比。
相比其他传感器，MEMS微型压力传感器具有以下优势：
1.MEMS微型压力传感器的尺寸小，占用空间少，重量轻，对安装空间要求不高，尤其适用于空间有限的场合；
2.MEMS微型压力传感器精度较高，具有较强的阻尼能力，可以快速灵敏地对外界压力变动做出反应；
3.MEMS微型压力传感器的使用成本较低，由于其易调性可以有效节约资源，同时还能抗震动，不受环境条件的影响；
4.MEMS微型压力传感器能够控制流体，电，气体等传感元件，用以监控和控制系统；
5.MEMS微型压力传感器具有很强的扩展性，可以根据应用需求而发展多。
MEMS传感器及其应用
微机电系统（ 微机电系统（Microelectromechanical Systems，MEMS）是将微电子技术与机械 Systems，MEMS）是将微电子技术与机械 工程融合到一起的一种工业技术，它的操 作范围在微米范围内。比它更小的，在纳 作范围在微米范围内。比它更小的，在纳 米范围的类似的技术被称为纳机电系统。 MEMS（微机电系统）是指集微型传感器、 MEMS（微机电系统）是指集微型传感器、 执行器以及信号处理和控制电路、接口电 路、通信和电源于一体的微型机电系统。
二、MEMS技术基础 MEMS技术基础
MEMS的技术基础可以分为以下几个方面： MEMS的技术基础可以分为以下几个方面： （1）设计与仿真技术； （2）材料与加工技术； （3）封装与装配技术； （4）测量与测试技术； （5）集成与系统技术等
三、MEMS应用研究 MEMS应用研究
人们不仅要开发各种制造MEMS的技术，更重要 人们不仅要开发各种制造MEMS的技术，更重要 的是如何将MEMS技术与航空航天、信息通信、 的是如何将MEMS技术与航空航天、信息通信、 生物化学、医疗、自动控制、消费电子以及兵器 等应用领域相结合，制作出符合各领域要求的微 传感器、微执行器、微结构等MEMS器件与系统。 传感器、微执行器、微结构等MEMS器件与系统。 MEMS还用于大量声波双工器 MEMS还用于大量声波双工器 （BulkAcousticWaveduplexer）与滤波器、麦克风、 BulkAcousticWaveduplexer）与滤波器、麦克风、 MEMS自动聚焦致动器、压力感测器、MEMS微 MEMS自动聚焦致动器、压力感测器、MEMS微 微型投影仪，甚至MEMS陀螺仪。 微型投影仪，甚至MEMS陀螺仪。
莫斯特技术名词解释
莫斯特技术名词解释随着科技的不断发展，各种新技术和新概念也层出不穷。
其中，莫斯特技术是一个备受瞩目的领域。
本文将对莫斯特技术中一些重要的名词进行解释。
1. 莫斯特技术莫斯特技术是一种基于微型机电系统（MEMS）技术的新型集成电路技术。
它能够实现高密度、高速度、高可靠性的芯片设计和制造，并且可以同时实现模拟信号和数字信号的处理。
莫斯特技术集成程度高，功耗低，能够实现多种功能的集成，因此在计算机、通信和消费电子等领域得到广泛应用。
2. 微型机电系统（MEMS）微型机电系统是一种将电子技术、机械工程和材料科学相结合的技术。
它可以制造出微小的机械结构，例如微型马达、微型传感器和微型执行器等。
微型机电系统的优点在于它可以在极小的空间内完成复杂的运动和操作，并且可以实现高度的集成和自动化控制。
3. 晶体管（Transistor）晶体管是一种电子元件，可以控制电流的流动。
它是当今电子技术中最基本的元件之一，广泛应用于各种电子设备中。
晶体管有三个引脚，分别是源极、漏极和栅极。
通过在栅极上施加电压，可以控制源极和漏极之间的电流，实现电子信号的放大和开关控制。
4. 互补金属氧化物半导体（CMOS）互补金属氧化物半导体是一种集成电路技术，采用晶体管作为基本元件，可以同时实现模拟信号和数字信号的处理。
CMOS技术集成度高，功耗低，因此在计算机、通信和消费电子等领域得到广泛应用。
CMOS技术还可以实现电子设备的低功耗和低成本制造。
5. 集成电路（Integrated Circuit）集成电路是一种将多个电子元件集成在一起的电路。
它可以实现复杂的电路功能，同时具有高度的可靠性和稳定性。
集成电路的形式有多种，例如数字集成电路、模拟集成电路和混合集成电路等。
集成电路的应用非常广泛，例如计算机、通信、存储和消费电子等领域。
总之，莫斯特技术是一种基于微型机电系统技术的新型集成电路技术，可以同时实现模拟信号和数字信号的处理。
它的应用领域非常广泛，因此对于了解莫斯特技术中一些重要的名词是非常必要的。
mems执行器的指标
mems执行器的指标mems执行器是一种利用微机电系统（MEMS）技术制造的微型执行器，具备小尺寸、低功耗和高精度等特点。
本文将从以下几个方面介绍mems执行器的指标。
第一，响应速度是mems执行器的重要指标之一。
响应速度指的是mems执行器从接收到输入信号到输出动作完成所需的时间。
由于mems执行器具有微型化的特点，因此响应速度相对较快。
这使得mems执行器在需要快速响应的应用中具备了重要的优势，如自动对焦摄像头、振动反馈触觉等。
第二，输出力是mems执行器的另一个重要指标。
输出力指的是mems执行器能够输出的最大力量。
由于mems执行器体积小、质量轻，因此输出力相对较小。
但通过优化设计和结构，mems执行器的输出力可以得到有效提升。
这使得mems执行器在一些微型机械系统中能够提供足够的力量，如微型机器人、微型夹持器等。
第三，精度是mems执行器的关键指标之一。
精度指的是mems执行器在输出动作中能够达到的准确程度。
由于mems执行器采用了微纳加工技术，能够实现微米级别的加工精度。
这使得mems执行器在需要高精度控制的应用中具备了重要的优势，如光学调谐、纳米定位等。
第四，功耗是mems执行器的重要指标之一。
功耗指的是mems执行器在工作过程中消耗的能量。
由于mems执行器体积小、质量轻，因此功耗相对较低。
这使得mems执行器在需要低功耗的应用中具备了重要的优势，如便携式设备、无线传感器网络等。
第五，可靠性是mems执行器的关键指标之一。
可靠性指的是mems 执行器在长时间工作过程中能够保持稳定性和一致性。
由于mems执行器采用了微纳加工技术，其结构相对较为复杂，因此可靠性是一个挑战。
但通过合理的材料选择和工艺控制，mems执行器的可靠性可以得到有效提升。
这使得mems执行器在工业自动化、航天航空等领域中能够得到广泛应用。
mems执行器具备快速响应、高精度、低功耗和可靠性等优势。
随着微纳加工技术的不断发展和成熟，mems执行器的性能将得到进一步提升，为各个领域带来更多的应用和发展机遇。
MEMS技术在流动分离主动控制中的应用
（ 西北工业大学 微／ 纳米系统实验室 ，陕西 西安 ７０ ７ ） １０２
摘
要： 文章 面向飞行 器翼型绕 流的控 制 ， 设计 开发 了气泡型和合成射流等 ２类采用 ＭＥ Ｓ技 术制造 Ｍ
的微型致动 器， 并对其性 能进行 了测试 。结合三 角翼及二元 超 临界 翼 型 ， 通过风 洞 实验 考察 了 Ｍ ＭＳ Ｅ 微型致动器在翼型流动 分 离主动控 制的应 用效 果。结果表 明， 致动 器能 够有 效控制 边界层 流动状 微
界层 的流 动状态 ， 到流动 控制 的 目的 。 达
机动性等 ， 已成为空气动力学领域的重要研究热点。 传统主动流动控制系统往往存在结构复杂、 体积大、 重量代价高以及能耗高等缺点 ， 一定程度上 限制 了
它 们 的实 际应用 。微机 电系统 （ Ｅ ） 术 的迅 速 Ｍ ＭＳ 技
２１ ００年 ６月 第２ ８卷第 ３期
西 北 工 业 大 学 学 报
Ｊｕ ｎｌｏ ｒ ｗ ｓｅｎ Ｐ ｌｔｃｍｉａ ｉｅｓｔ ｏ ｒ ａ ｆＮｏｔ ｅｔｒ ｏｙｅ ｌ ｃ ｌ ｈ Ｕｎｖ ｒｉ ｙ
Ｊｎ ２ １ ｕｅ ００
Ｖｏ． ８ Ｎｏ ３ １２ ．
ＭＥ ＭＳ技 术 在 流 动 分 离 主 动 控 制 中 的 应 用
１ 控 制原 理
采用 Ｍ Ｍ 技术制 造的微型传感器和致动器 ＥＳ 特 征尺寸 一般 为微 米 量 级 ， 整 体外 形 尺 寸则 通常 其 在毫米量级。相比于机翼的外形尺寸， 差别数个量 级 。然而 ， 动的分 离 、 涡 等现象 属于流体 的非定 流 漩 常运动 ， 其本质非常复杂， 具有很强 的非线性特征。 而非线性系统具有对初始条件敏感依赖 的固有特 性 ， 值 的极 小 变 化 可 以 造 成 系 统 行 为 的 巨 大 差 初 异 】 。这种特性就为 Ｍ Ｍ 器件控制边界层流动 ＥＳ 状态 ， 进而影响飞行器 的宏观气动性能奠定 了理论 基础。具体而言 ， 本文研究 的 ２ 种微型致动器在实 现主动流动控制的机理上亦存在着差别。 气 泡 型致 动 器 结 构示 意 图 如 图 １ 示 ， 所 主要 由 弹性 薄膜 、 空腔 和 进 气 口等结 构 组 成 。其 弹性薄 膜 在非工作状态下与其所在的安装表面平齐。工作状 态时接通压力气体 ， 由上下压 差使弹性薄膜产生变 形向上突起 ， 从而改变翼型 的局部轮廓， 进而改变边
mems超声波传感器原理
MEMS超声波传感器原理1. 引言MEMS（Micro-Electro-Mechanical Systems）超声波传感器是一种基于微机电系统技术的传感器，常用于测量距离、检测物体、检测流体等应用。
它利用超声波的特性来实现非接触式的测量和控制，具有高精度、高灵敏度和快速响应等优点。
本文将详细解释MEMS超声波传感器的基本原理。
2. 超声波的基本原理超声波是指频率超过20kHz的机械振动波，它是一种纵波，在介质中传播时，分子之间发生周期性的压缩和稀疏。
超声波具有以下几个特点：•高频：超过人类听觉范围（20Hz-20kHz），通常在40kHz以上。
•短波长：随着频率增加，波长减小，可以实现较高精度的测量。
•直线传播：由于短波长，超声波在空气或液体中以直线方式传播。
3. MEMS超声波传感器结构MEMS超声波传感器通常由以下几个部分组成：•超声波发射器：用于产生超声波信号。
•超声波接收器：用于接收返回的超声波信号。
•控制电路：用于控制发射和接收过程，并处理传感器的输出信号。
4. MEMS超声波传感器工作原理MEMS超声波传感器的工作原理可以分为以下几个步骤：步骤1：发射超声波1.控制电路向超声波发射器提供电压信号，激励超声波发射器产生高频振动。
2.高频振动通过耦合装置传递给传感器的震荡膜或谐振腔。
步骤2：超声波传播1.发射的超声波以直线方式在介质中传播，如空气或液体。
2.当遇到物体或界面时，部分超声波被反射回来。
步骤3：接收反射信号1.反射的超声波进入MEMS超声波传感器的接收装置，如震荡膜或谐振腔。
2.接收装置将机械能转换为电能，并输出相应的电压信号。
步骤4：信号处理1.控制电路接收到传感器输出的电压信号。
2.信号经过放大、滤波和调理等处理，以提高测量精度和减小噪声。
步骤5：测量和控制1.经过信号处理后的信号被用于测量距离、检测物体等应用。
2.控制电路可以根据测量结果进行相应的控制，如报警、反馈控制等。
应用于流动控制的MEMS传感器和执行器
应用于流动控制的MEMS传感器和执行器欧毅;叶甜春;申功;白宏磊;石莎莉;焦斌斌;李超波;黄钦文;董立军;景玉鹏;陈大鹏【期刊名称】《电子工业专用设备》【年(卷),期】2006(35)1【摘要】出现于20世纪80年代后期的微机械技术可以制作出微米尺度的传感器和执行器.这些微器件与信号调节和处理电路集成后,组成了可执行分布式实时控制的微电子机械系统(MEMS).这种性能为流动控制研究开辟了一个崭新的研究领域.利用MEMS技术设计和制作了一种传感器和一种执行器.实验证明,采用体硅腐蚀的工艺制作微流体器件是可行的,同时可以避免牺牲层腐蚀和释放的复杂工艺.【总页数】4页(P25-27,62)【作者】欧毅;叶甜春;申功;白宏磊;石莎莉;焦斌斌;李超波;黄钦文;董立军;景玉鹏;陈大鹏【作者单位】中科院微电子研究所纳米加工与新器件集成技术实验室,北京,100029;中科院微电子研究所纳米加工与新器件集成技术实验室,北京,100029;北京航空航天大学流体力学研究所,北京,100083;北京航空航天大学流体力学研究所,北京,100083;中科院微电子研究所纳米加工与新器件集成技术实验室,北京,100029;中科院微电子研究所纳米加工与新器件集成技术实验室,北京,100029;中科院微电子研究所纳米加工与新器件集成技术实验室,北京,100029;中科院微电子研究所纳米加工与新器件集成技术实验室,北京,100029;中科院微电子研究所纳米加工与新器件集成技术实验室,北京,100029;中科院微电子研究所纳米加工与新器件集成技术实验室,北京,100029;中科院微电子研究所纳米加工与新器件集成技术实验室,北京,100029【正文语种】中文【中图分类】TP212.9【相关文献】1.一种应用于引信环境的MEMS执行器 [J], 金才;郝永平;杨明海2.2012年MEMS传感器和执行器市场将达97亿美元 [J], 江兴;3.基于等离子体主动流动控制的低雷诺数流动控制研究现状 [J], 陈琦4.一种应用于油气管道的紧急切断电液执行器的研究设计 [J], 杨昌群5.基于移动执行器的无线传感器和执行器网络充电方法 [J], 韩会荣因版权原因，仅展示原文概要，查看原文内容请购买。
三种常见的MEMS微执行器的特点及原理
三种常见的MEMS微执行器的特点及原理1、背景微型机电系统，即MEMS（MicroElectric-MechanicalSystem）是指及微型传感器、执行器及信号处理和控制电路、接口电路、通信和电源于一体的完整微电子机械系统。
MEMS是在微电子学科基础上发展起来，同时，它又有是多学科交叉的学科。
MEMS可以将所观测对象的压力、温度、光强度等信号转换成所需要的电信号，并通过微执行器按照要求进行对目标的控制。
同时，每个系统不是独立的，它可以通过接口与其他的系统进行互联。
其中，微执行器是MEMS的核心部分，它既可以为微系统提供动力，也可以成为微系统的操作和执行单元。
因此微执行器有许多种不同的驱动方式。
常见的驱动方式主要有：静电驱动、电磁驱动、热驱动、光驱动、形状记忆合金（SMA）驱动和磁致伸缩驱动等形式。
本文将介绍静电驱动、磁场力驱动和热效应驱动的微执行器。
2、微执行器的分类及特点从驱动形式角度来看，有许多种微执行器，但常用的只有三种：电场力、磁场力和热效应驱动。
由于静电微执行器的体积小，结构简单，是目前应用最多的一种微执行器。
它的工作原理是主要利用电荷见的库仑力来驱动做功的部件。
但是它的输出力的大小与其他电驱动的微执行器相比要小得多，比如微马达。
热执行器是利用热膨胀效应使驱动部件产生一定的形变，改变驱动部件的结构，对目标物体施加所要求的作用力。
但热驱动力的功耗较大，而且精度不易控制。
磁微执行器是利用电与力的相互作用产生力矩。
它有两种力的驱动方式：洛伦兹力和磁场力。
目前，主要利用磁驱动的微执行器是微马达。
由于磁驱动微马达能产生较大的力矩和较高的转速，现已被广泛应用。
3、三种微执行器的工作原理3.1一种平板式静电微执行器静电执行器的基本工作原理是平板式静电执行器由两个极板组成。
当对两个极板充电，两个极板将带上异种电荷，极板间将产生吸引力。
由于这类微执行器结构简单，并且力的大小可由电压来控制决定，所以被广泛的应用。
MEMS传感器的应用领域与主要MEMS传感器种类及供应商
MEMS传感器的应用领域与主要MEMS传感器种类及供应商在人工智能、大数据以及物联网的进一步发展之下，数据的收集显得尤为重要，而与收集数据息息相关的传感器市场将更加广阔。
尤其是物联网的发展，传感器产品需求大幅增加，重心也逐渐转向技术含量较高的MEMS传感器领域。
MEMS 的全称是微型电子机械系统，利用传统的半导体工艺和材料，集微传感器、微执行器、微机械机构、信号处理和控制电路、高性能电子集成器件、接口、通信和电源等于一体的微型器件或系统。
具有小体积、低成本、集成化等特点。
MEMS工作原理图
1 MEMS传感器的应用领域
除了智能手机，MEMS传感器将会在AR/VR、可穿戴等消费电子，智能驾驶、智能工厂、智慧物流、智能家居、环境监测、智慧医疗等物联网领域广泛应用。
1、可穿戴设备应用
以小米手环为例，就用到了ADI的MEMS加速度和心率传感器来实现运动和心率监测。
Apple Watch内部除了MEMS加速度计、陀螺仪、MEMS麦克风，还有使用脉搏传感器。
2、VR应用
VR设备需要足够精确测定头部转动的速度、角度和距离，采用MEMS加速度计、陀螺仪和磁力计来进行测定是重要的解决方案之一，几乎成为VR设备的标配。
Oculus Rift、HTC Vive、PlayStation VR都采用了MEMS加速度计和陀螺仪，未来VR设备也可能会使用MEMS眼球追踪技术。
3、无人机应用
无人机飞行姿态控制技术上，MEMS传感器又有了施展的空间。
结合加速度计和陀螺仪，可以算出角度变化，并确定位置和飞行姿态。
MEMS传感器能在各种恶劣条件正常工作，。
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应用于流动控制的ＭＥＭＳ传感器和执行器欧毅１，白宏磊２，石莎莉１，焦斌斌１，李超波１，黄钦文１，董立军１，景玉鹏１，陈大鹏１，叶甜春１，申功２（１．中科院微电子研究所纳米加工与新器件集成技术实验室，北京１０００２９；２． 北京航空航天大学流体力学研究所， 北京 １０００８３）摘 要：出现于２０世纪８０年代后期的微机械技术可以制作出微米尺度的传感器和执行器。
这些微器件与信号调节和处理电路集成后，组成了可执行分布式实时控制的微电子机械系统（ＭＥＭＳ）。
这种性能为流动控制研究开辟了一个崭新的研究领域。
利用ＭＥＭＳ技术设计和制作了一种传感器和一种执行器。
实验证明，采用体硅腐蚀的工艺制作微流体器件是可行的，同时可以避免牺牲层腐蚀和释放的复杂工艺。
关键词： 微电子机械系统（ＭＥＭＳ）；剪切应力传感器；射流执行器；流体中国分类号：ＴＰ２１２．９ 文献标识码：Ａ 文章编号：１００４－４５０７（２００６）０１－００２５－０３MEMS Sensor and Actuator for Flow ControlOU Yi1,BAI Hong-lei2,SHI Sha-li1, JIAO Bin-bin1,LI Chao-bo1,HUANG Qin-wen1, DONG Li-jun1,JING Yu-peng1,CHEN Da-peng1, YE Tian-chun1,SHEN Gong-xin2(b of Nanofabrication and Novel Devices Integration, Institute of Microelectronics of Chinese Academy of Sciences, Beijing 100029;b of Fluid Mechanics, Beijing University of Aeronautics and Astronautics, Beijing 100083)Abstract: The micromachining technology that emerged in the late 1980s is able to provide micron-sized sensors and actuators. These micro transducers can be integrated with signal conditioning and processing circuitry to form micro-electro-mechanical systems (MEMS) that can perform real-time distributed control. This capability opens up new territory for flow control research. Based on microelectromechanical systems(MEMS) technology,a shear stress sensor and a flow actuator is fabricated. The results show that uses this method to manufacture themicro-fluid devices is feasible. Moreover the etching and the releasing of sacrifical layer is effectively avoided.Keyworld: Microelectromechanical system(MEMS); Shear stress sensor; Flow actuator; Flow.收稿日期：２００５－１２－２５基金项目：国家自然科学基金资助项目（批准号：６０５７６０５３）；国家“８６３”计划资助项目（批准号：２００５ＡＡ４０４２１０）作者简介：欧毅（１９７５－），男，黑龙江人，博士，主要从事ＭＥＭＳ器件及系统方面研究。
１ 引言近２０年以来，微电子机械系统（ＭＥＭＳ）技术得到了迅速的发展，并被广泛运用于信息科学、微探头和显微技术、微光学技术、微流量控制、微小型机器人、环境监测、生物医学，以及航空航天等领域。
而ＭＥＭＳ对于各种飞行器的一个重要应用方向就是检测和控制飞机机翼表的流场。
微型传感器阵列能够对机翼表面的流动状况进行实时地测量和反馈，由执行器单元对表面的流动情况进行控制，达到延迟流动分离，降低气动阻力和提高机动性能等。
这种技术也可以应用到直升机的浆叶、燃气轮机的叶片上，以实现减振降噪、提高效率的目的。
在这个方面国外已经进行了比较深入的研究，例如美国加州大学洛杉矶分校（ＵＣＬＡ）和加州理工大学（Ｃａｌｔｅｃｈ）［１~３］。
而国内仍处于起步阶段，只有少数院校开展了这方面的研究工作［４］。
机翼表面的流动状态对飞机的升力特性、大迎角机动性能以及气动阻力等都有很大的影响，如果在机翼的表面（主要背风面）分布式布置微型传感器阵列和执行器阵列，则可以对机翼表面的流动状态进行实时地检测和控制。
微型传感器阵列对流动状态进行探测，并将探测到的流场信号经过滤波，放大处理之后送到流场品质评估处理中心单元进行处理，处理中心将根据评估结果做出实时地判断，并向布置在机翼表面的执行器阵列中的特定单元发送指令，从而对流场进行控制，同时传感器阵列对控制之后的流场在进行监测，并进行反馈评估和反馈控制。
图１是Ｆｌｏｒｉｄａ大学对低Ｒｅｙｎｏｌｄｓ数二维翼型表面的流动进行控制的示意图，他们在容易发生分离的前缘背风表面布置了微型传感器阵列和执行器阵列，由传感器阵列检测到分离位置，并由执行器对流动进行控制，流动的再附情况将由布置在后缘的传感器阵列进行监测。
２ 微型热剪切应力传感器当流体通过某一表面时，将产生剪切应力，这个剪切应力的大小可以采用一种间接的测试方法，如图２所示，当流体流过物体表面上的热元件时，会将热量将从元件带走一部分，既而引起热元件的温度发生变化，当热元件具有温阻特性时，热元件的电阻就会随之改变，热量的损失与剪切应力有关。
在横流方式下，可通过测量电压的变化来得到剪切应力值。
通常热元件的材料为多晶硅或钛铂合金。
基于以上的工作原理设计了一种剪切应力传感器，基本结构如图３所示，基本工艺流程为：（１）在双抛光硅基片低压化学气相沉积（ＬＰＣＶＤ）双面淀积氮化硅薄膜，厚度为２．０ ｍｍ；（２）氮化硅薄膜表面光刻电阻条图形，然后溅射钛铂合金并剥离，最后形成合金电阻条；（３）套刻电极引线图形，并电子束蒸发Ｃｒ／Ａｕ作为引线金属，剥离形成引线；气流ＭＥＭＳ 传感器ＭＥＭＳ 传感器和执行器阵列图１ 翼型表面的流动控制示意图图２ 剪切应力传感器原理流体温度热元件图３ 剪切应力传感器示意图ＳｉＮｘ膜热元件铝电极气流（４）光刻硅片另一面，形成背腐蚀图形，并以光刻胶掩蔽干法刻蚀氮化硅薄膜，这里要保证氮化硅薄膜被完全刻穿；（５）将硅片置于氢氧化钾溶液，各向异性腐蚀背硅，形成具有悬空氮化硅薄膜的腔体；（６）与另一片硅片在真空条件下键合，形成真空腔，并完成器件制作。
以上是热微剪切应力传感器的结构形式和具体的加工工艺过程，在这种微传感器的加工工艺中给出了一种实现绝热腔加工的方法，采用此方法可以避免难度较大的湿法腐蚀和释放工艺，器件成功率较高，目前此结构正在流片当中。
３ 振动射流执行器 在对飞行器的流动特性进行探测和了解的基础上就可以对其气动力特性进行控制和利用，执行器的种类很多。
许多执行机理，包括静电、电磁、热气动等都可以用于微执行器。
具体的器件类型包括：微磁执行器，在振动片（例如氮化硅）上镀金属线圈（Ａｌ，Ｃｒ，Ａｕ），将通电的振动片（金属线圈）放置在外部电磁场中，则振动片受到电磁场力的作用，产生偏斜振动；透磁合金拍动片，其执行原理和上一种磁执行器一样，只是在拍动片上电镀透磁合金来代替金属线圈。
气球执行器，其基本原理是利用热的气动力使硅薄膜发生膨胀，从而产生平面外的位移和作用力。
图４所示是一种电磁执行器，它可以提供较大的作用力（数百μＮ）和更高的位移（ｍｍ），在４０μｍ厚，４ ｍｍ×４ ｍｍ的硅片上制作一种微磁舌阀，由３０匝铜线圈和坡莫合金（Ｎｉ８０Ｆｅ２０）层组成，在１ｋｇ的磁场中，作用在坡莫合金上的电磁感应可驱动该器件转动３０ｏ以上，除此之外，在线圈上加载±１０ ｎｍ的电流可以使微板再转动±１０ｏ。
这就使微板顶端的可控制位移达到２ ｍｍ［５］。
已证实，这类器件以及其它类似器件对于改变前缘的流动分离和边界层流动的减阻是很有效的［６］。
这里介绍一种振动射流执行器的原理和制作，其结构形式如图５所示，表面镀金的氮化硅振动片四周分别由弯折的悬臂梁支撑在空腔上，在受到位于底部和振动片之间电极所产生的电场力作用时，振动片平面向下振动，空腔内的流体受到挤压，将从振动片上的刻蚀孔向外喷射，射流对表面的流动结构产生作用。
其基本工艺流程如下：（１）低压化学气相沉积的方法在硅衬底双面生长氮化硅膜，厚度为１．５μｍ；（２）光刻上电极图形，蒸发铬／金薄膜，超声剥离后得到上电极图形；（３）干法刻蚀氮化硅，得到振动片图形和科室刻蚀孔；（４）背面光刻腐蚀窗口图形并干法刻蚀将背面的氮化硅刻透；（５）将硅片放入ＫＯＨ蚀液中进行腐蚀，去除振动片下的多余部分的硅衬底，得到振动片结构；（６）在第二片硅片上蒸发铬／金薄膜，作为下电极；（７）将两片硅片键合，完成器件制作。
最后得到的器件显微镜照片如图６所示。
４ 结论将大量载有信号处理功能的传感器和执行器用图４ ＭＥＭＳ电磁执行器上电极（Ｃｒ／Ａｕ）刻蚀孔悬臂梁图５ 振动射流执行器结构形式上电极氮化硅硅衬底１下电极硅衬底２（下转第６２页）５ 小结可以预见，随着自动化技术的迅速发展，光电传感器在军用和民用上的应用将越来越广泛，同时也有利地推动其在其他技术领域的发展与进步，有理由相信：当光电传感器技术产生较快的发展时，必将为信息技术领域及其他技术领域的新发展、新进步带来新的动力与活力。
参考文献：［１］金 捷．机电检测技术［Ｍ］．北京：中国人民大学出版社，２００１．［２］余瑞芬．传感器原理［Ｍ］．北京：航空工业出版社，１９９５．调速盘电动机数字频率计光源调制盘１２图４ 光电数字转速表于流动控制是一个重大转折。
这类微系统使我们能够实现实时分布控制。
使交互式操纵湍流边界层中的成为可能，从而可以有效降低表面摩擦阻力。
例如战斗机在进行大迎角机动的过程中，机身前体的分离漩涡对其机动性和稳定性有很大的影响［文献］。
对大迎角下机身前体分离漩涡的控制也是一个研究方向［文献］，传统的方法主要是在对分离漩涡影响比较敏感的机头设置不同形式的微吹／吸气小孔，使机身前体的背部分离漩涡形成稳定的对称形式以提高飞机在大迎角机动时的稳定性，或者非对称形式以产生附加的侧向力。