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《水銀微流體慣性開關(guān)制作與測試》由會員上傳分享，免費在線閱讀，更多相關(guān)內(nèi)容在工程資料-天天文庫。
1、114傳感器與微系統(tǒng)(TransducerandMicrosystemTechnologies)2013年第32卷第5期水銀微流體慣性開關(guān)的制作與測試徐媛，楊濤，藺怡，劉婷婷，陳光焱，王超(1．西南科技大學(xué)信息工程學(xué)院。四川綿陽621010；2．中國工程物理研究院電子工程研究所，四川綿陽621900)摘要：針對傳統(tǒng)微機械“固一固”型觸點開關(guān)存在觸點磨損、接觸不穩(wěn)定、導(dǎo)通電阻大、抗干擾能力差等缺點，設(shè)計制作了一種利用水銀液滴在變矩形截面微通道中的流動來實現(xiàn)通斷的微流體慣性開關(guān)。利用陽極鍵合和DRIE技術(shù)制作了開關(guān)微通道，采用濺射沉積方式沉積了cr金屬薄膜，分別通過離心轉(zhuǎn)臺和加速度傳感器測
2、試了開關(guān)的準(zhǔn)靜態(tài)閾值和沖擊閾值，實驗測試結(jié)果分別為8．525，5．09g。實驗結(jié)果表明：沖擊閾值較準(zhǔn)靜態(tài)閾值小。關(guān)鍵詞：慣性開關(guān)；微流體；微機械加工；準(zhǔn)靜態(tài)閾值；沖擊閾值；測試中圖分類號：TP212；TH706文獻標(biāo)識碼：A文章編號：1000-9787(2013)05--0114--04Fabricationandtestofmercurymicro—fluidicinertialswitchaXUYuan，YANGTao，LINYi，LIUTing—ting，CHENGuang—yan，WANGChao。(1．SchoolofInformationEngineering，Southw
3、estUniversityofScienceandTechnology，Mianyang621010，China；2．InstituteofElectronicEngineering，ChinaAcademyofEngineringPhysics，Mianyang621900，China)Abstract：Tosolvedisadvantagessuchascontactwear，contactinstability，highon—resistanceandsignalbounceofthetraditionalmicro-mechanicalswitchbasedonsolid—so
4、lidcontact，amicro—fluidicinertialswitchisdeveloped，whichutilizesmovingmercurydropletinmicro-channelwithvaryingrectangularCROSSsectiontoclosetheswitch．AnodicbondingandDRIEtechnologyareadoptedtofabricatemicro—channelandsputteringmethodisemployedtodepositCrfilmandquasistaticthresholdandimpactthresh
5、oldareobtmnedwhichare8．525gand5．09grespectivelybyusingcentrifugalturntableandaccelerationsensor．Experimentalresultshowsthatquasistaticthresholdisgreaterthanimpactthreshold．Keywords：inertialswitch；micro—fluidics；micromachining；quasistaticthreshold；impactthreshold；test0引言文獻[5]中提出了一種基于毛細管閥的微流體慣性開慣性
6、開關(guān)，也稱為g值開關(guān)、閾值加速度計等J，是在關(guān)，分析了慣性開關(guān)的工作機理，推導(dǎo)出了加速度閾值的解超過閾值加速度作用下執(zhí)行開關(guān)動作的精密慣性器件，被析公式。文獻[6]模擬了此開關(guān)在加速度作用下水銀液滴在微通道中的流動特性，研究了各結(jié)構(gòu)參數(shù)對開關(guān)閾值特廣泛應(yīng)用于航空航天、汽車行業(yè)、慣性導(dǎo)航、彈藥安全與控性和響應(yīng)歷程的影響。本文給出了水銀微流體慣性開關(guān)的制系統(tǒng)等領(lǐng)域。傳統(tǒng)的微機械慣性開關(guān)多采用“固一固”型微機械加工工藝，提出了開關(guān)的準(zhǔn)靜態(tài)閾值和沖擊閾值的接觸方式，存在觸點磨損、接觸不穩(wěn)定]、導(dǎo)通電阻大∞、測試方案，通過開關(guān)樣件的實驗測試結(jié)果表明：沖擊閾值較抗干擾能力差等缺點。水銀微流體慣性開
7、關(guān)是在微機械慣準(zhǔn)靜態(tài)閾值小。性開關(guān)與微流體驅(qū)動基礎(chǔ)上提出的一種新型微流體慣性元1水銀微流體慣性開關(guān)的結(jié)構(gòu)與原理器件，它采用水銀液滴作為敏感慣性力的部件，替代了傳統(tǒng)以硅為基底設(shè)計了帶有毛細管無源閥的微流體慣性開的固體彈性電極，并利用其在微通道中的流動來實現(xiàn)開關(guān)關(guān)，在硅基板上刻蝕出毛細管微閥門、導(dǎo)氣管和液槽，注入的通斷。這種“固一液”型接觸方式，增大了開關(guān)觸點的有水銀引出電極信號線后由玻璃蓋板封閉，其敏感方向為效接觸面積，保證了穩(wěn)定的電流特性，也提
