Разработка методов построения и проектирования многоосевых компонентов для микрооптикоэлектромеханических систем

• Автор: Лысенко, Игорь Евгеньевич
• Шифр специальности: 05.27.01
• Научная степень: Докторская
• Год защиты: 2013
• Место защиты: Таганрог
• Количество страниц: 354 с. : ил. + Прил. (143 с.: ил.)

СОДЕРЖАНИЕ
ВВЕДЕНИЕ
1. АНАЛИЗ ПРИНЦИПОВ ПОСТРОЕНИЯ ИНТЕГРАЛЬНЫХ МИКРОМЕХАНИЧЕСКИХ СЕНСОРОВ УГЛОВЫХ СКОРОСТЕЙ, ЛИНЕЙНЫХ УСКОРЕНИЙ И МИКРОМЕХАНИЧЕСКИХ ЗЕРКАЛ
1.1. Принципы работы и конструкции микромеханических
сенсоров угловых скоростей и линейных ускорений
1.2. Принципы работы и конструкции микромеханических зеркал
1.3. Устройства обработки сигналов микромеханических компонентов
1.4. Выводы
2. РАЗРАБОТКА МЕТОДОВ ПОСТРОЕНИЯ И ПРОЕКТИРОВАНИЯ ИНТЕГРАЛЬНЫХ МИКРОМЕХАНИЧЕСКИХ ДВУХМАССОВЫХ СЕНСОРОВ УГЛОВЫХ СКОРОСТЕЙ И ЛИНЕЙНЫХ
УСКОРЕНИЙ ЬЕ-ТИПА
2.1. Метод построения и конструкции микромеханических
сенсоров угловых скоростей и линейных ускорений ЕЬ-типа
2.2. Моделирование сенсоров угловых скоростей и
линейных ускорений ЕЕ-типа с двумя осями чувствительности..
2.3. Выводы
3. РАЗРАБОТКА МЕТОДОВ ПОСТРОЕНИЯ И ПРОЕКТИРОВАНИЯ ИНТЕГРАЛЬНЫХ МИКРО- И НАНОМЕХАНИЧЕСКИХ ОДНОМАССОВЫХ СЕНСОРОВ УГЛОВЫХ СКОРОСТЕЙ
И ЛИНЕЙНЫХ УСКОРЕНИЙ ЕЬ-ТИПА
3.1. Методы построения и конструкции микро- и наномеханических сенсоров угловых скоростей и линейных ускорений
3.2. Моделирование сенсоров угловых скоростей и линейных ускорений ЕЬ-типа
3.3. Исследование влияния технологических погрешностей
на собственные частоты колебаний упругого подвеса сенсора.

3.4. Выводы
4. РАЗРАБОТКА МЕТОДОВ ПОСТРОЕНИЯ И ПРОЕКТИРОВАНИЯ ИНТЕГРАЛЬНЫХ МИКРО- И НАНОМЕХАНИЧЕСКИХ СЕНСОРОВ УГЛОВЫХ СКОРОСТЕЙ И ЛИНЕЙНЫХ УСКОРЕНИЙ С ДВУМЯ ОСЯМИ ЧУВСТВИТЕЛЬНОСТИ
4.1. Методы построения и конструкции двухосевых микро- и наномеханических сенсоров
угловых скоростей и линейных ускорений
4.2. Моделирование двухосевых сенсоров угловых скоростей
и линейных ускорений Ш-типа
4.3. Выводы
5. РАЗРАБОТКА МЕТОДОВ ПОСТРОЕНИЯ И ПРОЕКТИРОВАНИЯ ИНТЕГРАЛЬНЫХ МИКРОМЕХАНИЧЕСКИХ СЕНСОРОВ УГЛОВЫХ СКОРОСТЕЙ И ЛИНЕЙНЫХ УСКОРЕНИЙ
С ТРЕМЯ ОСЯМИ ЧУВСТВИТЕЛЬНОСТИ
5.1. Методы построения и конструкции микромеханических сенсоров угловых скоростей и линейных ускорений
с тремя осями чувствительности
5.2. Моделирование трехосевых микромеханических сенсоров
угловых скоростей и линейных ускорений
5.3. Исследование влияния технологических погрешностей на собственные частоты колебаний упругих подвесов чувствительных элементов
5.4. Экспериментальные образцы трехосевых микромеханических сенсоров угловых скоростей и линейных ускорений
с тремя осями чувствительности
5.5. Выводы
6. РАЗРАБОТКА МЕТОДОВ ПОСТРОЕНИЯ И ПРОЕКТИРОВАНИЯ ИНТЕГРАЛЬНЫХ МИКРОМЕХАНИЧЕСКИХ ЗЕРКАЛ

6.1. Методы построения и конструкции микромеханических зеркал.
6.2. Моделирование микромеханических зеркал с крестообразным внутренним подвесом
6.3. Моделирование микромеханических зеркал с интегрированным внутренним подвесом
6.4. Выводы
7. РАЗРАБОТКА И ИССЛЕДОВАНИЕ УСТРОЙСТВ ОБРАБОТКИ СИГНАЛОВ МИКРО- И НАНОМЕХАНИЧЕСКИХ КОМПОНЕНТОВ
7.1. Моделирование устройств обработки сигналов
микро- и наномеханических компонентов
7.2. Экспериментальные исследования макетов устройств
обработки сигналов микро- и наномеханических компонентов
7.3. Выводы
8. РАЗРАБОТКА ОБОБЩЕННОГО МЕТОДА И МЕТОДИКИ
ПРОЕКТИРОВАНИЯ МИКРО- И НАНОМЕХАНИЧЕСКИХ КОМПОНЕНТОВ
8.1. Обобщенный метод и методика проектирования микро- и наномеханических сенсоров угловых скоростей
и линейных ускорений, микромеханических зеркал
8.2. Методика построения геометрических моделей
хиральных углеродных нанотрубок
8.3. Выводы
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ

плоскости подложки. Величина перемещения инерционной массы будет пропорциональная величине а. Выходной сигнал формируется емкостным преобразователем перемещений, образованный инерционной массой и неподвижным электродом, расположенным под нею.

б) с z-образным подвесом
в) с параллельным подвесом
1 - инерционная масса; 2 - упругие элементы подвеса; 3 - опора Рисунок 1.15 — Принципиальные схемы построения осевых сенсоров линейных ускорений
Особенностью схемы построения ММА, представленной на рисунке 1.5,в, является возможность измерения а по двум осям X и Z.
Микромеханические акселерометры R-типа характеризуются угловым (вращательным) перемещением ИМ под действием внешнего ускорения вдоль оси чувствительности.
На рисунке 1.16 представлены принципиальные схемы построения маятниковых ММА прямого и компенсационного преобразования с одной осью чувствительности [9].
Принцип работы осевых сенсоров прямого преобразования состоит в