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讨论了微尺度构件的摩擦力测试问题。Bhushan 和Koinkar 分别对硅材料的宏观摩擦系数和纳米摩擦系数进行了对比实验,实验表明纳米摩擦系数远远低于宏观摩擦系数。而在微机械构件中,零件的大小一般为微米级,甚至更大,接触面积也较大。载荷介于宏观和微观之间,有时会大于nN 范围,因此其摩擦特殊,有可能不完全等同于宏观摩擦和纳米摩擦,因此需进一步研究。但现有的微摩擦测试仪器不管是载荷还是测量范围都是基于纳米量级,因此需要一种用于研究微机械样品间摩擦的专用仪器。本文主要对这种微摩擦测试仪中关键技术之一力传感器进行了研究。由于普通传感器在测量精度较高时,分辨率、灵敏度等均较低,不能满足系统的要求。针对普通传感器的不足,本文采用微机械工艺加工微力传感器的办法。这是由于微机械工艺采用的技术多是半导体工业的硅表面工艺和体硅加工工艺,因此这种传感器可以大批量制造,且具有低成本、高精度、低驱动、高可靠性、低功耗、占用空间小、重量轻和响应速度快等优点。最后对力传感器的性能进行了分析。
关 键 词:MEMS;微摩擦测试;力传感器;结构设计
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传感器
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