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微型继电器的研究现状和进展

微型继电器的研究现状和进展

点击数:7129 次   录入时间:03-04 11:36:41   整理:http://www.55dianzi.com   应用案例

  这种继电器的操作电压范围可做到50200,且当可动阳极用铝材料厚度为5 4时,电极自身是绝缘层。为将动作电压降到1520,以下,还开发了种绝缘层厚度在0.51.0 4的器件。在另设计中,用带有孤岛的分立绝缘层取代了连续的绝缘层以防止出现很高的驻留电荷。如将绝缘层厚度降为O.lμm以下,可进步降低吸合电压。在理论上,实现操作电压达到500,是可能的。

  种用于微机械继电器的热控制磁执行器了它的动作是通过器件外激光束加热而改变局部磁化强度来实现的。制作是通过面镀镍实现。用于驱动1的激光极管的功率是30mW.微继电器的开关时间经实验测得为10mS,与传统机械继电器相当。经计算触点接触力为20μN,这个力通过增加TCMA的尺寸可得以改善。

  1997年5月传感器与执行器58卷尺66咖3.栳1等人发文为脉冲电流激励的双稳态磁执行器的设计与制作16.该文描述了种脉冲电流激励的双稳态磁执行器的设计与制作过程文中所述的执行器包括个带有双极片的平面型导磁体,个导磁的悬臂梁,个激励线圈和永久磁铁。悬臂梁的运动有两个稳定状态,即总是能与其中之保持接触。通过流经激励线圈的脉冲电流切换悬臂梁的接触状态。该微执行器采用紫外光刻技术合金蒸镀工艺牺牲层蚀刻工艺进行制作的。开关脉冲电流施加在悬臂梁上的励磁线圈产生的电磁力为5,悬臂梁端点处的接触力可达0.25,1.

  5也;16.1等人1997年6月,在芝加哥召开的关于固态传感器与执行器国际会议上发文章17,该文给出了种静电驱动的微继电器,它们都是悬臂梁结构。固定梁和带有双触点的活动梁作为继电器的主要结构。由于完全采用面微机械加工工艺,因而省去了器件粘接过程。在上述同会议上,013.;31汩山5等人发了为静电型微继电器的非线性机电行为的研究18.该文通过实验对静电型多晶硅材料的微继电器在半静态和动态情况下提出了新的非线性动态模型。实验是在MIT的实验室进行的。利用该模型对继电器的吸合电压响应频率品质因数开关时间以及静电力对继电器弹性部件软化因素进行了仿真。对吸合电压的仿真采用的是MIT开发调电感芯片的制作。这种微继电器是采用丁35252双金属形变悬臂梁,接触面为金金接触,人1作牺牲层,静电与热作为至动机制。在电感区域之下的硅衬底利用蚀刻工艺制作以减少衬底边缘处的电流损失。利用4只继电器可获得电感量在2.5nH到324.8,的16种电感值。最小的谐振频率为1.90.实验测得吸合时最小的热功率和电压分别为。0.8,1以和20,接触电阻典型值为0.6至0.8,范围之内。

  Vol.72的全集成磁致微机械继电器2这种继电器与目前通用型继电器的工作原理极为接近,与般的开放式电磁继电器利用磁的闭合使之动作原理样,不同之处在于它的体积更小。3显了磁通是如何构成闭合回路的。该器件的工作是通过给线圈通入适当大的电流约600在副磁线圈中产生集中的磁通量,磁通流经磁隙包括上部活动触点和静止输出触点之间的气隙,然后磁通沿上部磁极流到临近的外磁芯,19942015ChinaAcademicJoumal磁通再次经过磁隙向下个外磁芯传播。磁通的流动产生了个力驱动活动极板向下运动与固定电极吸合力约为0.9,于是将两个彼此绝缘的输出电极接通,闭合负载回路。该继电器是目前较为成功的种之。

  可以看出,由于早期微加工技术较不完善,器件制作的工艺条件较难满足,因而,早期研究微继电器的多数人都从设计和制作静电型入手,建立了整套的加工工艺,为电磁型继电器的研究和应用奠定了基础。由于微继电器应用前景十分诱人,感性趣和研究的人员越来越多,研究的范围和方法也越来越广,所有这些都处进了微继电器的研究进程,为微继电器的早日应用奠定了基础。同时,我们也应该看到,由于微型器件的尺寸效应,微继电器研究中还存在许多困难需要克服,诸如静电型继电器结构尺寸与吸合电压之间的矛盾;电磁型继电器激励线圈电阻换句话说就是激励源所提供的功率与触点吸合力之间的矛盾;继电器响应速度与环境干扰之间的矛盾等。另外还可看出,为解决这些矛盾需要更多的人进行更广泛为的研究,同时将相关科学与微机械加工技术相结合,开拓更广的思路,只有这样才能有较大的突破。

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