日本成功開發出微型風速傳感器
http://kadhoai.com.cn 2026-04-27 06:09:42 來源:中華機械網
東dong京jing大da學xue研yan究jiu生sheng院yuan情qing報bao理li工gong學xue係xi研yan究jiu科ke教jiao授shou下xia山shan勳xun的de研yan究jiu小xiao組zu開kai發fa成cheng功gong了le可ke安an裝zhuang在zai蜻qing蜓ting等deng昆kun蟲chong的de翅chi膀pang上shang,可ke分fen析xi翅chi膀pang動dong作zuo的de微wei型xing風feng速su傳chuan感gan器qi,並bing在zaiMEMS國際學會“MEMS2008”(美國亞利桑那州圖森市,08年1月13~17日)上結合現場演示進行了發表。
該小組開發的微型風速傳感器尺寸約為3mm見方,厚度約為1mm。在3mm見方的芯片上配備了2個傳感器,每個傳感器的尺寸約為1.5mm×3mm。
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)yadiandianzudegouzao。yadiandianzucaiyongguibandaoti,dangfengchuixiangxuanbi,xuanbichanshengyingbianshi,zheyiyingbianhuishidianzufashengbianhua,zheyangjiuhuidedaobianxingdeshuzhi,jinerhuodefengdeqiangduzhi。xuanbibufendezhongliangjinwei0.1μg。
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”(山下研究小組發布人員)
昆蟲和MEMS成為課題之一
此次的MEMS2008上,除上述成果外,還有幾件關於在昆蟲研究中應用MEMS的研究成果發布。尤其引人注目的發布是,在銅花金龜子和蛾的神經上安裝電極、類似遙控玩具那樣進行操控的技術(均在1月17日)。
美國國防部研究機構“國防高級研究計劃局(DARPA)”07年公布了昆蟲的準機器人計劃“HybridInsectMEMS(HI-MEMS)”。此次關於銅花金龜子和蛾的研究也得到了DARPA的援助。