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討論了微尺度構件的摩擦力測試問題。Bhushan 和Koinkar 分別對硅材料的宏觀摩擦系數和納米摩擦系數進行了對比實驗,實驗表明納米摩擦系數遠遠低于宏觀摩擦系數。而在微機械構件中,零件的大小一般為微米級,甚至更大,接觸面積也較大。載荷介于宏觀和微觀之間,有時會大于nN 范圍,因此其摩擦特殊,有可能不完全等同于宏觀摩擦和納米摩擦,因此需進一步研究。但現有的微摩擦測試儀器不管是載荷還是測量范圍都是基于納米量級,因此需要一種用于研究微機械樣品間摩擦的專用儀器。本文主要對這種微摩擦測試儀中關鍵技術之一力傳感器進行了研究。由于普通傳感器在測量精度較高時,分辨率、靈敏度等均較低,不能滿足系統的要求。針對普通傳感器的不足,本文采用微機械工藝加工微力傳感器的辦法。這是由于微機械工藝采用的技術多是半導體工業的硅表面工藝和體硅加工工藝,因此這種傳感器可以大批量制造,且具有低成本、高精度、低驅動、高可靠性、低功耗、占用空間小、重量輕和響應速度快等優點。最后對力傳感器的性能進行了分析。
關 鍵 詞:MEMS;微摩擦測試;力傳感器;結構設計
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