屈曲型微驅(qū)動(dòng)器的設(shè)計(jì)與分析.pdf

1、微驅(qū)動(dòng)器作為MEMS的一個(gè)重要分支，近年倍受關(guān)注。微驅(qū)動(dòng)器有廣闊的應(yīng)用前景，可用于RF開關(guān)、相控天線等方面。但是目前驅(qū)動(dòng)器存在驅(qū)動(dòng)電壓大、難以實(shí)現(xiàn)大位移等問題。
　　 針對(duì)目前微驅(qū)動(dòng)器的不足，基于MEMS技術(shù)和壓桿穩(wěn)定原理，本課題設(shè)計(jì)了一種低驅(qū)動(dòng)電壓、小位移變形的屈曲型微驅(qū)動(dòng)器。根據(jù)歐拉載荷公式，計(jì)算得到臨界載荷為39.4784N；當(dāng)加載軸向力為39.479N時(shí)，產(chǎn)生的最大撓度為4.775mm；基于胡克定律確定了桿件尺寸，微梁長

2、為15mm，寬度為1mm，高度為0.3mm。
　　 對(duì)屈曲型微驅(qū)動(dòng)器進(jìn)行靜力分析。建立撓度曲線方程，并求出撓度表達(dá)式，得到了撓度與軸向力、驅(qū)動(dòng)力之間相互關(guān)系；基于撓度表達(dá)式及靜電力公式，得到撓度與驅(qū)動(dòng)電壓、調(diào)節(jié)電壓之間相互關(guān)系；通過比較撓度計(jì)算和仿真結(jié)果，發(fā)現(xiàn)兩者非常接近。根據(jù)計(jì)算結(jié)果得到結(jié)論：在滿足撓度設(shè)計(jì)要求達(dá)50μm情況下，屈曲型微驅(qū)動(dòng)器的驅(qū)動(dòng)電壓在2-5V范圍，調(diào)節(jié)電壓在1-3V之間，響應(yīng)時(shí)間為10μs，實(shí)現(xiàn)了低驅(qū)動(dòng)、快