日本開發可安裝在蜻蜓翅膀上的微型風速傳感器
http://kadhoai.com.cn 2026-04-26 16:39:11 來源:機電一體化
下山研究小組在開發MEMS的(de)同(tong)時(shi),還(hai)研(yan)究(jiu)昆(kun)蟲(chong)的(de)動(dong)作(zuo)。這(zhe)是(shi)受(shou)原(yuan)東(dong)京(jing)大(da)學(xue)工(gong)學(xue)係(xi)機(ji)械(xie)情(qing)報(bao)工(gong)學(xue)專(zhuan)業(ye)教(jiao)授(shou)三(san)浦(pu)宏(hong)文(wen)曾(zeng)在(zai)該(gai)研(yan)究(jiu)室(shi)研(yan)究(jiu)昆(kun)蟲(chong)活(huo)動(dong)的(de)影(ying)響(xiang)。此(ci)次(ci)傳(chuan)感(gan)器(qi)的(de)開(kai)發(fa)目(mu)的(de)是(shi)將(jiang)MEMS技術應用於昆蟲的動作解析中。
傳感器采用在帶電極的SOI底板上形成長約0.5mm、厚1μm以下的懸臂梁(懸臂彈簧)壓ya電dian電dian阻zu的de構gou造zao。壓ya電dian電dian阻zu采cai用yong矽gui半ban導dao體ti,當dang風feng吹chui向xiang懸xuan臂bi,懸xuan臂bi產chan生sheng應ying變bian時shi,這zhe一yi應ying變bian會hui使shi電dian阻zu發fa生sheng變bian化hua,這zhe樣yang就jiu會hui得de到dao變bian形xing的de數shu值zhi,進jin而er獲huo得de風feng的de強qiang度du值zhi。懸xuan臂bi部bu分fen的de重zhong量liang僅jin為wei0.1μg。
傳感器的性能方麵,已確認可實現此前的目標——測量-2m/s~2m/s的風速。此前曾擔心把傳感器安裝到1秒內上下振動數次的翅膀上,懸臂會因為翅膀的加速度而產生噪音。而此次也把其影響減小到了測定值的3~10%(標準5%),已確認實際應用時沒有問題。“傳感器的共振(固有)頻率為10Hz以上,(對於數Hz的翅膀振動頻率而言)基本不受影響”。