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国家杰出青年科学基金(50725518)

作品数:15 被引量:50H指数:4
相关作者:荣伟彬孙立宁王家畴陈立国陈涛更多>>
相关机构:哈尔滨工业大学中国科学院苏州大学更多>>
发文基金:国家杰出青年科学基金国家高技术研究发展计划长江学者和创新团队发展计划更多>>
相关领域:电子电信自动化与计算机技术机械工程一般工业技术更多>>

文献类型

  • 15篇中文期刊文章

领域

  • 8篇电子电信
  • 7篇自动化与计算...
  • 4篇机械工程
  • 1篇电气工程
  • 1篇一般工业技术

主题

  • 3篇微机电系统
  • 3篇机电系统
  • 3篇电系统
  • 2篇压阻
  • 2篇压阻式
  • 2篇体硅
  • 2篇体硅工艺
  • 2篇微操作
  • 2篇微位移放大
  • 2篇光纤
  • 2篇硅工艺
  • 2篇感器
  • 2篇传感
  • 2篇传感器
  • 1篇点特征
  • 1篇电流控制
  • 1篇动态性能
  • 1篇多目标
  • 1篇压电
  • 1篇压电叠堆

机构

  • 15篇哈尔滨工业大...
  • 9篇中国科学院
  • 2篇苏州大学
  • 1篇上海大学

作者

  • 12篇孙立宁
  • 12篇荣伟彬
  • 7篇王家畴
  • 6篇陈立国
  • 5篇陈涛
  • 4篇李昕欣
  • 3篇王乐锋
  • 2篇李欣昕
  • 1篇孙慧
  • 1篇徐敏
  • 1篇马立
  • 1篇潘明强
  • 1篇张洋
  • 1篇朱永杨
  • 1篇高健
  • 1篇刘柏旭
  • 1篇张世忠
  • 1篇邵超
  • 1篇刘德利
  • 1篇关楠楠

传媒

  • 5篇压电与声光
  • 4篇光学精密工程
  • 2篇Journa...
  • 2篇纳米技术与精...
  • 1篇摩擦学学报(...
  • 1篇光电工程

年份

  • 3篇2012
  • 2篇2011
  • 2篇2010
  • 3篇2009
  • 5篇2008
15 条 记 录,以下是 1-10
排序方式:
A Silicon Integrated Micro Positioning xy-Stage for Nano-Manipulation
2008年
An integrated micro positioning xy-stage with a 2mm × 2mm-area shuttle is fabricated for application in nano- meter-scale operation and nanometric positioning precision. It is mainly composed of a silicon-based xy-stage,electrostatics comb actuator,and a displacement sensor based on a vertical sidewall surface piezoresistor. They are all in a monolithic chip and developed using double-sided bulk-micromachining technology. The high-aspect-ratio comb-driven xy-stage is achieved by deep reactive ion etching (DRIE) in both sides of the wafer. The detecting piezoresistor is located at the vertical sidewall surface of the detecting beam to improve the sensitivity and displacement resolution of the piezoresistive sensors using the DRIE technology combined with the ion implantation technology. The experimental results verify the integrated micro positioning xy-stage design including the micro xy-stage, electrostatics comb actuator,and the vertical sidewall surface piezoresistor technique. The sensitivity of the fabricated piezoresistive sensors is better than 1.17mV/μm without amplification and the linearity is better than 0. 814%. Under 30V driving voltage, a ± 10vm single-axis displacement is measured without crosstalk and the resonant frequency is measured at 983Hz in air.
王家畴荣伟彬孙立宁李欣昕
基于体硅工艺的定位平台制作工艺分析被引量:6
2008年
针对纳米定位平台的构型和定位精度问题,采用体硅加工技术成功地研制了一种基于单晶硅并带有位移检测功能的新型二自由度纳米级定位平台。介绍了定位平台的相关制作工艺,并对关键工艺进行了分析,总结了导致器件失效的主要原因,探讨了减少失效的方法。同时,提出了一种可行的面内侧面压阻加工方法。通过对深度反应离子刻蚀(DRIE)工艺参数的调整,成功地刻蚀出大尺寸、大深宽比的结构释放窗口,释放了最小线宽为2.5μm,厚度为50μm的梳齿结构。
王家畴荣伟彬李昕欣孙立宁
关键词:体硅工艺
微量试剂分配压电叠堆泵的设计与实验被引量:4
2011年
设计、研制了进行微量、快速、精确试剂分配的压电叠堆泵,研究了压电叠堆泵的结构及工作原理,利用解析法和有限元仿真分析法对泵膜、位移放大机构的静态、动态特性进行了分析和研究,并研究了关键参数对泵性能的影响。对样机进行实验研究,研究了压电叠堆泵的输出流量、压力分别同加载电压及频率的关系,并测试了压电叠堆泵和试剂泵的输出流量的重复精度和精度。实验结果表明,该文研制的压电叠堆泵能满足微量、快速、精确的试剂分配的要求。
陈立国邵超刘德利陈涛朱永杨
关键词:微泵压电叠堆微位移放大机构
基于撞针原理的高粘性微喷系统的设计与分析被引量:3
2012年
为了实现对高粘性微量液滴的高效率喷射,研制了一种基于撞针原理的非接触式微喷装置。采用压电陶瓷作为驱动装置,再利用菱形放大机构进行微位移放大,采用有限元软件对菱形放大机构进行静、动态特性分析,确定喷针和喷嘴的配合形式及相关尺寸,然后利用MATLAB软件进行动力学方程的求解,仿真结果显示,喷针的位移和速度均满足喷射条件,最后针对5~10Pa.s粘度的液体进行了微喷实验。实验结果表明:该微喷装置可稳定地实现胶液的喷射,输出流量随着驱动电压的增大而增大。
陈立国孙慧孙立宁荣伟彬
关键词:非接触式压电陶瓷微位移放大
带有位移检测功能的纳米级定位平台被引量:4
2008年
为了解决纳米定位平台小型化、定位精度高的问题,采用体硅加工技术成功地研制了一种基于单晶硅的、带有位移检测功能的新型二自由度微型定位平台.介绍了定位平台的工作原理,通过理论计算和有限元模拟相结合的方法实现定位平台的结构设计.提出了一种面内侧壁压阻加工方法,成功地在定位平台上集成了压阻位移检测传感器.实验结果表明,有效驱动电压取23.68V时,定位平台最大单轴输出位移为10μm,运动平台的定位精度优于20nm;室温下压阻传感器的阻值为4.2kΩ,击穿电压为75V,在平台输出位移为10nm时,压阻器件的灵敏度(电阻相对变化)达到了3.6×10-5,完全满足设计要求.
王家畴荣伟彬李昕欣孙立宁
关键词:有限元方法
基于电流与电压复合控制的压电陶瓷驱动器被引量:5
2009年
针对电压控制型压电陶瓷驱动器存在动态性能差的问题,及电流控制型压电陶瓷驱动器存在在静态下易充电饱和、难以获得稳定输出的问题,该文设计了基于电流与电压控制的复合型压电陶瓷驱动器。该驱动器具有电流电压双闭环反馈,使驱动器可兼具良好的静态和动态特性。在此基础上,分析了复合型驱动器的性能特点和各参数对其性能的影响,通过调整参数可改变驱动器性能,以满足不同需求。实验结果表明,该驱动器驱动行程为10sm的压电陶瓷时,0~100V阶跃信号响应时间小于400μs,满行程带宽可达1.5kHz,给定直流信号下可获得良好的稳定输出。
荣伟彬徐敏张世忠
关键词:压电陶瓷驱动器复合型控制电流控制动态性能稳态性能
基于压电驱动的靶球筛选操作机理及实验研究被引量:2
2012年
针对惯性约束聚变中靶球筛选操作的粘着问题,提出一种基于压电驱动控制的微操作方法,并结合微机电系统(MEMS)技术和微驱动方法,研制压电驱动操作模块用于实验研究。首先,分析微尺度对象粘着机理并进行粘着接触模型的建立,并在此基础上提出对操作工具施加振动,利用惯性力作用克服粘着力的动态操作方法;同时,结合靶球筛选操作的特点,分析操作控制策略;最后建立了基于压电驱动的微操作实验系统。针对直径φ50~400μm的靶球对象进行操作实验,成功实现了靶球样品的高效、准确拾取和释放,拾取和释放成功率大于90%。
陈涛陈立国潘明强王振华王家畴孙立宁
关键词:惯性约束聚变微操作压电驱动
复合式MEMS微夹持器的研制被引量:11
2009年
为实现对亚毫米微小构件稳定夹取及可靠释放等操作,研制了一种复合式微夹持器。采用有限元软件分析了微夹持器的机构及动力特性。应用MEMS体硅工艺将静电梳齿驱动与气动吸放集成构成复合式驱动,气动吸放的引入改善了微夹持器的操作性能,S形柔性梁结构的设计将梳齿驱动的直线运动转化成末端夹爪的转动实现了夹持操作。两种不同尺寸的微夹持器,有效扩展了微夹持器的夹持范围。根据微夹持器的操作控制需求,设计了微夹持器静电驱动控制系统以及气压控制系统。在80V的驱动电压下,微夹持器末端夹爪位移可达25μm。针对100~200μm的小球进行了微操作实验,实验结果表明,静电梳齿驱动结合真空吸附能够使夹取操作更加稳定,基于闭环控制的气路正压力能有效克服小球与夹爪之间的粘附力,实现可靠的释放操作。微夹持器基本满足100~200μm微小构件的操作需求。
陈立国刘柏旭
关键词:微机电系统微操作微夹持器
小Tabor数分形粗糙表面之间的黏着弹性接触分析被引量:3
2008年
基于粗糙表面的分形描述和适用于小Tabor数微突体的黏着弹性接触理论,采用积分方法建立了小Tabor数分形粗糙表面之间的黏着弹性接触模型,获得弹性接触条件下的真实接触面积和载荷表达式,在此基础上采用单因素分析法分析表面粗糙度和材料性质对分离力的影响.结果表明,当分形维数增加时,粗糙表面单位面积上的微突体数目增加且高度减小,从而导致两表面间的分离力增大;当分形粗糙度参数增大时微突体高度增加,从而导致分离力减小;当材料弹性模量增加时黏着作用减弱,从而减小了分离力,而表面黏着能的增加会使分离力急剧增大.
孙立宁王乐锋荣伟彬
基于体硅工艺的集成式定位平台
2009年
针对纳米定位平台的构型和定位精度问题,采用体硅加工技术成功地研制出了一种基于单晶硅并带有位移检测功能的新型二自由度微型定位平台,定位平台采用侧向平动静电梳齿驱动。利用力电耦合和能量守恒原理分析了静电致动器的致动机理,对定位平台的主要失效模型、静态和动态特性进行详细建模分析,证明了静电梳齿力电耦合所导致的侧壁不稳定以及驱动器的最大稳定输出位移,给出了平台稳定工作条件下梳齿间隙、梳齿初始交错长度以及复合柔性支撑梁的弹性刚度比之间的关系。动态分析时考虑空气阻尼对平台的影响,给出了平台最大运行速度、位移及动态条件下的临界驱动电压并把分析结果应用于平台闭环控制。实验结果表明:驱动电压30 V时,平台稳定输出位移达10μm,机械稳定时间仅为2.5 ms。
王家畴荣伟彬李昕欣孙立宁马立
关键词:体硅工艺静电驱动特性分析
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