基于國家標(biāo)準(zhǔn)gb15629.11的安全接入技術(shù)研究

1、圖書分類號：TP242.2 U.D.C.：621.865.8 工學(xué)碩士學(xué)位論文 一種集成 3-D MEMS 力傳感器的 微夾持器的研究 碩 士 研 究 生： 陳偉 導(dǎo) 師： 孫立寧 教授 申請 學(xué)位： 工學(xué)碩士 學(xué) 科 、 專 業(yè)： 機械電子工程 所 在 單 位： 機電工程學(xué)院 答 辯 日 期： 2006 年 6 月 授予學(xué)位單位： 哈爾濱工業(yè)大學(xué) 哈爾濱工業(yè)大學(xué)工學(xué)碩士學(xué)位論文 摘 要 過去的十多年間，微操作技術(shù)得到了長足的發(fā)展

2、，其應(yīng)用已經(jīng)廣泛涉及到微系統(tǒng)、生物工程、醫(yī)學(xué)等領(lǐng)域。當(dāng)前，大多數(shù)情況下只是在視覺伺服控制下進(jìn)行微操作，在操作過程中，由于不能獲取有效的微力反饋信息，很難實現(xiàn)高精度和可靠的控制。微夾持器在操作過程中直接與物體、周圍環(huán)境接觸，存在復(fù)雜的交互力。針對現(xiàn)有的微夾持器不能檢測有關(guān)力的信息，或只能感知一維力信息的不足，研制了一種集成 3-D MEMS 傳感器的微夾持器。 在參閱了國內(nèi)外大量微夾持器、微力傳感器的文獻(xiàn)的基礎(chǔ)上，從微觀領(lǐng)域的實際情況出發(fā)

3、，以驅(qū)動方式為根據(jù)，提出了一種集成 3-D 微力傳感的微夾持器的結(jié)構(gòu)原型。對基于柔性鉸鏈的微位移放大機構(gòu)進(jìn)行數(shù)學(xué)建模、力學(xué)分析，并利用有限元軟件仿真，實現(xiàn)參數(shù)優(yōu)化。 為滿足微夾持器的需要，設(shè)計了半導(dǎo)體壓阻式 MEMS 微力傳感器，分析了微力傳感器的工作原理，對其結(jié)構(gòu)形式進(jìn)行了建模、分析，求取了結(jié)構(gòu)的最優(yōu)參數(shù)；給出了壓阻式傳感器的基本設(shè)計原則，選擇了合理的材料，以力學(xué)分析為根據(jù)，確定了力敏電阻條的位置，并對電阻條進(jìn)行了設(shè)計，介紹了微機械制

4、作技術(shù)，給出了傳感器芯片制備流程。 針對傳感器測量力極小的特點，采取了利用懸臂梁加載、顯微視覺測量的微力間接標(biāo)定法進(jìn)行傳感器標(biāo)定，設(shè)計了懸臂梁、標(biāo)定裝置，采用線性解耦方法，進(jìn)行了標(biāo)定實驗，求解出標(biāo)定矩陣，對傳感器的靜態(tài)性能進(jìn)行了測試。 集成了微夾持器，測試了微夾持器位移特性，獲得了電壓－位移曲線，通過夾持實驗，驗證了這種微夾持器方案切實可行。 微夾持器是實現(xiàn)微操作的重要工具，集成多維力傳感的微夾持器可以改善微操作、微裝配的可操作性，并使