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

1、圖書(shū)分類(lèi)號(hào)：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(qǐng) 學(xué)位： 工學(xué)碩士 學(xué) 科 、 專(zhuān) 業(yè)： 機(jī)械電子工程 所 在 單 位： 機(jī)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(guò)去的十多年間，微操作技術(shù)得到了長(zhǎng)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(jué)伺服控制下進(jìn)行微操作，在操作過(guò)程中，由于不能獲取有效的微力反饋信息，很難實(shí)現(xiàn)高精度和可靠的控制。微夾持器在操作過(guò)程中直接與物體、周?chē)h(huán)境接觸，存在復(fù)雜的交互力。針對(duì)現(xiàn)有的微夾持器不能檢測(cè)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(guó)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(shí)際情況出發(fā)

3、，以驅(qū)動(dòng)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(duì)基于柔性鉸鏈的微位移放大機(jī)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(shí)現(xiàn)參數(shù)優(yōu)化。 為滿足微夾持器的需要，設(shè)計(jì)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(duì)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(jì)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(duì)電阻條進(jìn)行了設(shè)計(jì)，介紹了微機(jī)械制

4、作技術(shù)，給出了傳感器芯片制備流程。 針對(duì)傳感器測(cè)量力極小的特點(diǎn)，采取了利用懸臂梁加載、顯微視覺(jué)測(cè)量的微力間接標(biāo)定法進(jìn)行傳感器標(biāo)定，設(shè)計(jì)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(shí)驗(yàn)，求解出標(biāo)定矩陣，對(duì)傳感器的靜態(tài)性能進(jìn)行了測(cè)試。 集成了微夾持器，測(cè)試了微夾持器位移特性，獲得了電壓－位移曲線，通過(guò)夾持實(shí)驗(yàn)，驗(yàn)證了這種微夾持器方案切實(shí)可行。 微夾持器是實(shí)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