新型双向加载MEMS微执行器动力学分析_田文超.pdf

12 5 Vol． 12 No． 5 第 卷 第 期 纳 米 技 术 与 精 密 工 程 2014 9 Nanotechnology and Precision Engineering Sept． 2014 年 月 DOI 10. 13494 /j． npe． 新型双向加载MEMS 微执行器动力学分析 田 ， 文超 陈志强 ( ， 710071) 西安电子科技大学机电工程学院 西安 : MEMS ． 摘 要 传统横 向单向加载 静 电微执行 器存在位移过 小或驱动 电压过 大等 问题 本文提 出一种纵横双 向加 ． - ， 载的新型硅基静 电执行 器模型 基于拉格朗日 麦克斯韦方程建立 了微执行 器动 力方程 分析 了边缘漏 电场对静 电 ， - ， 、 力的影响 基于龙格 库塔算 法将所有轴 向载荷等效为轴 向集 中载荷 并分别仿真得到 了变形与驱动 电压 调节 电 ， 16 V ， 10. 861 m ， 压和轴向挤压量之 间的关系 结果表明 当驱动 电压仅为 时 位移 高达 μ 远 大于 目前传统横 向加载单 ． ， ， 向变形微执行 器的位移量 通过微型制造工艺加工 了微执行 器 利用 高频信号采集 了横 向极板 间的电压 变化量 验 证 了仿真结果． :MEMS ; ; - ; 关键词 微驱动器 拉格朗日 麦克斯韦方程 信号采集 :TH113. 2 :A :1672-6030 (2014) 中图分类号 文献标志码 文章编号 05-0334-06 Dynamic Analysis of New Biaxial Loading MEMS Micro Actuator Tian Wenchao ，Chen Zhiqiang (School of Electro-Mechanical Engineering ，Xidian University