微机电系统动态测试技术的发展及应用.pdf

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1、研究与开DOI：10．3969／j．issn．1009-9492．2015．04．015微机电系统动态测试技术的发展及应用张立平，卢清华(佛山科学技术学院机械与电气工程学院，广东佛山5283000)摘要：微机电系统动态测试主要是对微结构的微小位移和变形进行测试研究，其结果直接影响微结构的运动特征和功能。因此在微机电的发展过程中非常重要。随着MEMS的迅速发展，对测试技术不断提出新的要求，尤其是MEMS动态测试面临前所未有的挑战，为此对国内学者在MEMS动态测试技术方面的研究成果进行了归纳总结，分析了其应用场合和测试

2、范围，其中非接触式光学测试方法在MEMS动态测试中备受关注，多种方法相结合的综合测试技术成为MEMS动态测试技术的主要发展方向。关键词：MEMS；动态测试；光学测试；综合测试中图分类号：TP271+．40348．3文献标识码：A文章编号：1009—9492(2015104—0057—03DevelopmentandApplicationofDynamicTestingTechnologyofMEMSZHAGNLi-ping，LUQing-hua(MechanicalandElectricalEngineeringC

3、ollege，FoshanUniversity，Foshan528000，China)Abstract：MicrodisplacementanddeformationsaremainlymeasuredindynamicstestingwhichisveryimportantinMEMSforthemotioncharacteristicandfunctionofmicrostructure．NowMEMSdevelopsveryquickly，anddynamictestingtechnologymustkeep

4、upthepace．InthepaperdynamictestingtechniquesofMEMSresearchedinhomearesummarized．Itsapplicationandtestingrangeofvarioustechnologiesareanalyzed．Resultsshowthatnoncontactoptictestingtechniqueisgettingmoreattentionandthecomprehensivetestingwillbethemaindevelopment

5、directionofdynamictestingtechnologyofMicrostructureinMEMS．Keywords：microelectromechanicalsystems(MEMS)；dynamictesting；optictesting；comprehensivetestingtechnology当今MEMS是微纳技术研究的重要方向之间平均技术的动态测试，最早是由美国空军研究一，它是在微电子技术基础上发展起来的多学科实验室的D_J．Bums等最早提出的，实现了MEMS交叉的新兴学科。MEMS

6、微结构测试是微机电系器件面内微运动纳米级分辨率的高精密测量。这统研究的基础，也是微纳技术研究的重要内容，种测量方法对器件的上限运动频率没有限制，测通常MEMS器件的整体尺寸在几毫米，其关键部量系统比较简单，易于实现自动化，但测量精度不件的尺寸在亚毫米至亚微米范围；另一方面，太高，在亚微米以上。天津大学陈治副教授将小波MEMS系统的极微小尺寸及超高频振动响应等决变换边缘检测技术与模糊图像增强技术进行结定了其结构动态特性测试的困难性和复杂性，因合，提出了MEMS运动幅值的动态测量方法等。此传统的测试技术和方法已经不能完

7、全满足其测2基于频闪成像技术的动态测试试要求，于是国内外学者对MEMS系统的动态测频闪动态成像技术形成后，国内有许多学者试技术和方法展开了大量的研究，并取得了一定对频闪成像技术展开了大量的研究，提出多种新成果。本文根据测量原理，对MEMS动态特性测的动态测试方法，并用于MEMS器件的平面或离试技术的发展和应用进行了研究。面动态测试。1基于模糊合成技术的动态测试2．1频闪成像与计算机微视觉相结合的方法基于模糊合成技术的动态测试又称为基于时美国麻省理工学院Davis等学者最早开展了基+国家自然科学基金资助项目(编号：5

8、1105077)；广东省精密装备与制造技术重点实验室开放基金资助项目收稿日期⋯圄量匝蔓、研究与开发于频闪微视觉系统的MEMS微结构动态特性测试史铁林教授课题组和天津大学胡晓东教授课题研究。他们将频闪光照技术与计算机微视觉技术组各自开发出了具有自主知识产权的频闪一计算相结合研制了一种计算机微视觉系统(CMVS)，测机视觉干涉MEMS三维测量系统，可以测量微结量