靜電微執(zhí)行器的Pull-in特性分析.pdf

1、微機(jī)械系統(tǒng)(MEMS)通常是由微型傳感器、微型執(zhí)行器、信息單元和通訊/接口單元等組成的。微執(zhí)行器作為可動(dòng)部分，其動(dòng)作范圍的大小、效率的高低以及可靠性等指標(biāo)決定了系統(tǒng)的成敗，它是微機(jī)械系統(tǒng)中最重要的環(huán)節(jié)，各國(guó)學(xué)者都對(duì)其給予了高度重視。
　　靜電驅(qū)動(dòng)方式是微執(zhí)行器最廣泛的驅(qū)動(dòng)方式，可以產(chǎn)生較大的驅(qū)動(dòng)力，但這種驅(qū)動(dòng)力是非線性的，于是導(dǎo)致了Pull-in失穩(wěn)現(xiàn)象。Pull-in現(xiàn)象的兩個(gè)重要參數(shù)Pull-in點(diǎn)和Pull-in電壓是研究P

2、ull-in現(xiàn)象的關(guān)鍵因素，所以獲得精確的Pull-in點(diǎn)和Pull-in電壓對(duì)于Pull-in現(xiàn)象的研究是非常重要的。靜電微執(zhí)行器的Pull-in現(xiàn)象利弊兼有，但只要確定了Pull-in參數(shù)就可以靈活運(yùn)用。因此，不論是從理論研究的角度，還是從實(shí)際應(yīng)用方面來看，獲得精確的Pull-in參數(shù)都是非常必要的。
　　本文首先介紹了忽略邊緣效應(yīng)下的平行板式和扭轉(zhuǎn)式靜電微執(zhí)行器的靜態(tài)Pull-in現(xiàn)象和動(dòng)態(tài)Pull-in現(xiàn)象的機(jī)理，并根據(jù)龍

3、格庫(kù)塔算法分別對(duì)忽略邊緣效應(yīng)的平行板式和扭轉(zhuǎn)式靜電微執(zhí)行器在階躍信號(hào)和調(diào)制信號(hào)下的運(yùn)動(dòng)進(jìn)行了仿真。然后，在忽略邊緣效應(yīng)的靜電微執(zhí)行器的Pull-in現(xiàn)象研究基礎(chǔ)之上，分析了計(jì)及邊緣效應(yīng)的平行板式和扭轉(zhuǎn)式靜電微執(zhí)行器的Pull-in現(xiàn)象，重點(diǎn)研究了計(jì)及邊緣效應(yīng)的靜電微執(zhí)行器的動(dòng)態(tài)Pull-in現(xiàn)象，對(duì)計(jì)及邊緣效應(yīng)的平行板式和扭轉(zhuǎn)式靜電微執(zhí)行器在階躍信號(hào)和調(diào)制信號(hào)下的運(yùn)動(dòng)進(jìn)行了仿真，并與忽略邊緣效應(yīng)的運(yùn)動(dòng)圖像進(jìn)行了對(duì)比。最后利用ANSYS軟