MEMS执行机构在微小力传感器量值溯源中的应用

徐立; 郑培亮; 李闯; 黄振宇; 李倩

doi:10.13873/J.1000-9787(2016)11-0148-03

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MEMS执行机构在微小力传感器量值溯源中的应用

应用技术 | 更新时间：2025-09-11

- MEMS执行机构在微小力传感器量值溯源中的应用
- Application of MEMS actuator mechanism in micro-force sensor traceability
- 传感器与微系统 2016年35卷第11期页码：148-150+153
- 作者机构：
  
  1. 广东省现代几何与力学计量重点实验室
  2. 广东省计量科学研究院
- 作者简介：
- 基金信息：
  
  国家质检总局科技计划资助项目（2013QK259）;广东省公益研究与能力建设专项资金项目（2014A040401044）
- DOI：10.13873/J.1000-9787(2016)11-0148-03
  中图分类号： TH-39;TP212
- 纸质出版：2016
- 稿件说明：
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[1]徐立,郑培亮,李闯,黄振宇,李倩.MEMS执行机构在微小力传感器量值溯源中的应用[J].传感器与微系统,2016,35(11):148-150+153.

XU Li, ZHENG Pei-liang, LI Chuang, et al. Application of MEMS actuator mechanism in micro-force sensor traceability[J]. 2016, 35(11): 148-150+153.
[1]徐立,郑培亮,李闯,黄振宇,李倩.MEMS执行机构在微小力传感器量值溯源中的应用[J].传感器与微系统,2016,35(11):148-150+153. DOI： 10.13873/J.1000-9787(2016)11-0148-03.

XU Li, ZHENG Pei-liang, LI Chuang, et al. Application of MEMS actuator mechanism in micro-force sensor traceability[J]. 2016, 35(11): 148-150+153. DOI： 10.13873/J.1000-9787(2016)11-0148-03.

摘要

对一种基于微电子机械系统（MEMS）执行器结构的非接触式三维微小力装置测量原理、装置结构、标定方法、力学特性及使用方法等进行分析。结果表明:该装置可产生空间任意方向微小力

实现空间非竖直方向微小力传感器量值溯源;利用该装置对微小力传感器进行量值溯源时

能大幅减小极板间距离测量与控制不确定度对输出微小力影响

装置无需配备复杂昂贵的位移控制与测量辅助装置便可达较高精度。对简化微小力传感器量值溯源装置结构具有较大实际意义。

Abstract

Application of micro-force sensor is widespread in the new industries and frontier technology. The micro force traceable measurement technology has seriously lagged behind the development of its application.Measuring principle

device configuration

calibration method

mechanical properties and usage of method of noncontact 3D micro-force device based on micro-electro-mechanical system（ MEMS） actuator structure are analyzed.Results show that the device can generate micro-force in any direction

and be satisfied with demand for microforce sensor traceability with non-vertical orientation is realized. The impact of distance measurement and control uncertainty on output micro-force can be significantly reduced by the device. The device can achieve high precision without complex and expensive auxiliary equipment. It has great practical meaning to simplify device structure in micro-force sensor traceability

关键词

Keywords

references

叉指状微小力装置力学特性的数值模拟与分析 [J]. 徐立,郑培亮,李倩,黄振宇. 中国测试 . 2015(09)

静电驱动振模微泵的理论分析 [J]. 张彧,王文,赵小林,丁桂甫. 传感器与微系统 . 2013(01)

利用静电场原理复现微小力值的实验研究 [J]. 刘明,林玉池,郑叶龙,靳展,刘铮. 传感技术学报 . 2012(01)

可溯源至质量的静电力复现与测量技术 [J]. 齐永岳,刘明,林玉池,付鲁华. 仪器仪表学报 . 2011(05)

振动电容式静电传感器设计 [J]. 刘志远,于娜,柴寿臣,任国晶,蔡春丽. 传感器与微系统 . 2010(05)

压电式轴上六维力传感器的研制 [J]. 张军,李寒光,李映君,钱敏. 仪器仪表学报 . 2010(01)

Electrical methods for force measurement – A brief survey [J] . Dan Mihai ?tef?nescu,Mirela Adelaida Anghel. Measurement . 2013 (2)

SI traceability: Current status and future trends for forces below 10 microNewtons [J] . Min-Seok Kim,Jon R. Pratt. Measurement . 2009 (2)

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