具有表面电极的 MEMS 器件的自限激励
混沌动力学
2013-04-04 v1 其他凝聚态物理
经典物理
摘要
本文描述了一种针对具有平面电极的 MEMS 器件的激励方法。器件的静止部分（定子）由三个按'ABCABC'顺序排列的电极阵列组成。'A'、'B'和'C'承载与时间无关的电势，共同形成一个空间周期性的静电分布。器件的运动部分（动子）具有两个'ababab'电极阵列，其中'a'和'b'承载随时间变化且相位相反的电压。当随时间变化的电压频率接近弹簧 - 质量系统的固有频率时，动子被驱动进入共振状态。通过调整静止分布的空间相位，可以使动子在任何平衡位置受到的驱动力最大化。由制造不完美导致的定子和动子之间的物理错位可以通过电气方式进行校正。推导并分析了描述动子运动的动力学方程，涵盖了共振驱动和参数驱动两种情况。在这两种情况下，驱动力均以周期性方式依赖于动子位移。这种驱动力的非线性导致了受迫振荡的自稳定。这一特性对振动陀螺仪的稳定性具有启示意义。
引用
@article{arxiv.1304.1001,
title = {Self-limiting excitation of MEMS devices with surface electrodes},
author = {Pavel Kornilovitch and Robert Walmsley},
journal= {arXiv preprint arXiv:1304.1001},
year = {2013}
}
备注
Submitted to: Journal of Micromechanics and Microengineering