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[發(fā)明專利]靜電驅(qū)動(dòng)階梯型微固支梁結(jié)構(gòu)檢測(cè)方法和系統(tǒng)有效

專利信息
申請(qǐng)?zhí)枺?/td> 201710480077.7 申請(qǐng)日: 2017-06-21
公開(公告)號(hào): CN107346355B 公開(公告)日: 2020-10-30
發(fā)明(設(shè)計(jì))人: 朱軍華;蘇偉;宋芳芳;黃欽文;恩云飛;劉人懷 申請(qǐng)(專利權(quán))人: 中國(guó)電子產(chǎn)品可靠性與環(huán)境試驗(yàn)研究所
主分類號(hào): G06F30/17 分類號(hào): G06F30/17;G01B7/02
代理公司: 廣州華進(jìn)聯(lián)合專利商標(biāo)代理有限公司 44224 代理人: 馮右明
地址: 511300 廣東省*** 國(guó)省代碼: 廣東;44
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摘要:
搜索關(guān)鍵詞: 靜電 驅(qū)動(dòng) 階梯 型微固支梁 結(jié)構(gòu) 檢測(cè) 方法 系統(tǒng)
【權(quán)利要求書】:

1.一種靜電驅(qū)動(dòng)階梯型微固支梁結(jié)構(gòu)檢測(cè)方法,其特征在于,包括以下步驟:

根據(jù)歐拉-伯努利梁理論,建立關(guān)于階梯型微固支梁結(jié)構(gòu)參數(shù)的吸合電壓預(yù)測(cè)模型:

Vp為階梯型微固支梁的驅(qū)動(dòng)電壓,ε0為真空介電常數(shù),εr為介質(zhì)的相對(duì)介電常數(shù),E為材料彈性模量,h為階梯型微固支梁厚度,L為階梯型微固支梁總長(zhǎng)度,g0為階梯型微固支梁固定端與底部固定電極之間的初始間隙,η為試函數(shù)系數(shù),η由以下表達(dá)式確定:

其中,

其中,m為常數(shù),α為階梯型微固支梁長(zhǎng)度比值、β為階梯型微固支梁寬度比值,

表示試函數(shù)模型的二階導(dǎo)數(shù);

計(jì)算所述吸合電壓預(yù)測(cè)模型的一階導(dǎo)數(shù),在所述吸合電壓預(yù)測(cè)模型的一階導(dǎo)數(shù)為0時(shí),建立階梯型微固支梁長(zhǎng)度比值與階梯型微固支梁結(jié)構(gòu)的寬度比值的定量關(guān)系,得到階梯型微固支梁結(jié)構(gòu)檢測(cè)函數(shù);

獲取階梯型微固支梁結(jié)構(gòu)參數(shù)和階梯型微固支梁結(jié)構(gòu)檢測(cè)函數(shù),所述階梯型微固支梁結(jié)構(gòu)參數(shù)包括階梯型微固支梁靜電力作用區(qū)寬度、階梯型微固支梁非靜電力作用區(qū)寬度、階梯型微固支梁總長(zhǎng)度以及階梯型微固支梁靜電力作用區(qū)長(zhǎng)度,所述階梯型微固支梁結(jié)構(gòu)檢測(cè)函數(shù)用于記錄階梯型微固支梁長(zhǎng)度比值和階梯型微固支梁寬度比值之間的對(duì)應(yīng)關(guān)系;

根據(jù)所述階梯型微固支梁靜電力作用區(qū)寬度、所述階梯型微固支梁非靜電力作用區(qū)寬度、所述階梯型微固支梁結(jié)構(gòu)檢測(cè)函數(shù)和所述階梯型微固支梁總長(zhǎng)度,確定階梯型微固支梁靜電力作用區(qū)長(zhǎng)度最優(yōu)值;

在所述階梯型微固支梁靜電力作用區(qū)長(zhǎng)度與所述階梯型微固支梁靜電力作用區(qū)長(zhǎng)度最優(yōu)值相同時(shí),判定所述階梯型微固支梁結(jié)構(gòu)達(dá)到最佳。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的靜電驅(qū)動(dòng)階梯型微固支梁結(jié)構(gòu)檢測(cè)方法,其特征在于,計(jì)算階梯型微固支梁靜電力作用區(qū)長(zhǎng)度最優(yōu)值的步驟中,還包括:

根據(jù)所述階梯型微固支梁靜電力作用區(qū)寬度和所述階梯型微固支梁非靜電力作用區(qū)寬度,計(jì)算階梯型微固支梁寬度比值;

將所述階梯型微固支梁寬度比值代入所述階梯型微固支梁結(jié)構(gòu)檢測(cè)函數(shù),計(jì)算所述階梯型微固支梁長(zhǎng)度比值;

根據(jù)所述階梯型微固支梁長(zhǎng)度比值和所述階梯型微固支梁總長(zhǎng)度的乘積,確定階梯型微固支梁靜電力作用區(qū)長(zhǎng)度最優(yōu)值。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的靜電驅(qū)動(dòng)階梯型微固支梁結(jié)構(gòu)檢測(cè)方法,其特征在于,所述階梯型微固支梁結(jié)構(gòu)檢測(cè)函數(shù)的表達(dá)式為:α(β)=gβ2-kβ+t,其中α(β)表示階梯型微固支梁結(jié)構(gòu)檢測(cè)函數(shù),β表示階梯型微固支梁寬度比值,g、k、t為常數(shù)。

4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的靜電驅(qū)動(dòng)階梯型微固支梁結(jié)構(gòu)檢測(cè)方法,其特征在于,所述階梯型微固支梁結(jié)構(gòu)檢測(cè)函數(shù)的表達(dá)式中g(shù)為0.36、k為0.4、t為0.85。

5.根據(jù)權(quán)利要求2所述的靜電驅(qū)動(dòng)階梯型微固支梁結(jié)構(gòu)檢測(cè)方法,其特征在于,所述階梯型微固支梁靜電力作用區(qū)長(zhǎng)度最優(yōu)值L*的表達(dá)式為:L*=Lα(β),其中α(β)為階梯型微固支梁結(jié)構(gòu)檢測(cè)函數(shù),L為階梯型微固支梁總長(zhǎng)度。

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