кроактюаторов
Для оцінки якості мікроактюаторов використовуються наступні показники:
В· Лінійність визначає лінійність вихідного сигналу як функцію вхідного. Визначається як максимальна різниця між опорної лінійної лінією і виходом актюатора. В· Виражена як відсоток повного виходу. p> В· Точність - наскільки точно і відтворено виконана шукана активація. p> В· Похибка визначає різницю між реальним переміщенням і цільовим. p> В· Для дозволу є три визначення:
1. Найменший забезпечувався крок.
2. Найменше прирощення входу, що приводить до виявлення активації. p> 3. Найменший визначається крок.
В· Відтворюваність - відхилення вихідного сигналу по циклам роботи
В· Гістерезис - це різниця між вихідним сигналом актюатора Y, коли Y отримують у двох протилежних напрямках.
В· Граничне значення - починаючи з нульового вхідного сигналу, найменше початкове прирощення входу, яке призводить до виявлення вихідного сигналу актюатора.
В· Холостий хід - "мертвий" хід після зміни напряму ("b").
В· Шум - флуктуації (випадкові зміни) у вихідному сигналі з нульовим входом.
В· Дрейф - зміна вихідного сигналу актюатора (з постійним входом) залежно від зміни часу, температури і т.д.
В· Амплітуда - повний робочий діапазон вихідної сигналу актюатора.
В· Чутливість - відношення зміни вихідного сигналу актюатора О”Y до зміни прирощення вхідного сигналу О”X. p> В· Швидкість - швидкість, з якою змінюється вихідний сигнал актюатора.
В· Перехідна характеристика - різка зміна вихідного сигналу актюатора у відповідь на ступінчастий вхідний сигнал.
В· Ранжування - про ценка для зіставлення різних методів активації: DS = - (dО·/dV), де О· - вихід по енергії, V - обсяг.
В
4. Тертя і знос
Правила пропорційної мініатюризації призводять до факту, що на мікрорівні поверхневі сили в порівнянні з об'ємними мають більше значення. З цього випливає, що для мікроактюаторов тертя має дуже велике значення. Крім того, через свою маленької маси мікромеханічні елементи володіють малою силою інерції, що веде до високих динамічних характеристик, і отже вони часто працюють з високою робочою частотою і швидкістю.
З одного боку тертя веде до втрат, яке є причиною погіршення функціонування елементів, з іншого боку тертя призводить до зносу, який негативно впливає на функціональний поведінку і веде до прискореного старіння і, в кінцевому рахунку, поломці компонента. Тертя є ключовим фактором, який визначає не тільки ефективність, але і довговічність. Однак тертя не завжди супроводжується зносом, можливо тертя і без зносу.
Тертя - це явище, що впливає на поверхневий шар матеріалу, і практично не зачіпає об'ємні характеристики. Це результат взаємодії контактних областей поверхонь. Важливі фактори, що впливають на величину тертя: стан поверхні, поверхнева топологія і взаємодіючі матеріали. У порівнянні з традиційним машинобудуванням в мікросистемах з'являється тертя твердих тіл (сухе тертя). Для мікромоторів сила поверхневого натягу настільки велика, що істотно впливає на їх функціонування. Тому в якості підшипників ковзання використовують підшипники сухого тертя, які, однак, можуть бути забезпечені молекулярними мастильними плівками для зменшення тертя і зносу. У цьому випадку характеристики оливи та контактної поверхні стають головними чинниками. Характеристики матеріалів для мастильних плівок молекулярної товщини змінюються. Слід зауважити, що на сьогоднішній день ще не існує загальноприйнятих методів застосування молекулярних плівок товщиною в кілька нанометрів. У цьому випадку шорсткість поверхні має більш високу важливість, ніж товщина використовуваної в мікросистемах плівки, яка лежить в межах від декількох десятків до декількох сотень нанометрів.
Класична інженерна модель макроскопічного тертя має такі суттєві характеристики:
1. Сила тертя залежить тільки від нормальної сили F N і завжди діє в напрямку протилежному напрямку руху.
2. Сила тертя НЕ залежить від величини поверхні зіткнення.
3. Сила тертя НЕ залежить від швидкості ковзання.
4. Сила тертя спокою завжди більше сили тертя руху.
5. Сили тертя залежать тільки від двох матеріалів, які ковзають один по одному.
Наступна формула, названа законом Кулона - Амонтона, висловлює ці співвідношення: F 1 = ОјF N , де F 1 і F N - це тангенціальна і нормальна складова сили і Ој - кінетичний коефіцієнт тертя. Деякі коефіцієнти сухого тертя ковзання Ој для різних комбінацій матеріалів представлені в таблиці.
матеріал
Ој
матеріал
Ој
