Введение
1. Актюаторные и сенсорные термоэлементы: современное состояние разработок 10
1.1. Актюаторные термоэлементы 10
1.2. Моделирование актюаторных термоэлементов 15
1.2.1. Тепловые актюаторы на основе линейного расширения 15
1.2.2. Тепловые актюаторы на основе биморфных балок 17
1.3. Сенсорные термоэлементы 18
1.3.1. Интегральные инерционные датчики 19
1.3.2. Интегральные термоакселерометры 23
1.4. Моделирование свободной конвекции 31
1.4.1. Анализ размерных эффектов при свободной конвекции в микрокамере 31
1.4.2. Приближение Буссинеска для конвективного движения газа..34
1.5. Выводы 37
1.6. Постановка задач диссертационной работы 37
2. Разработка и исследование интегрального термоактюатора 39
2.1. Разработка конструкции интегрального актюатора поворота на основе биморфной балки 39
2.2. Моделирование биморфного термоактюатора 47
2.3. Оценка погрешности модели 53
2.4. Расчет количества витков биморфной балки 56
2.5. Оценка быстродействия термоактюатора 57
2.6. Анализ результатов моделирования 59
2.7. Выводы 68
3. Разработка и исследование интегрального термоакселерометра 69
3.1. Разработка модели термоакселерометра 69
3.1.1. Расчет перепада давления в герметичной микрокамере при внешнем ускорении 69
3.1.2. Разработка модели распределения температуры в герметичной микрокамере 71
3.1.3. Расчет температуры нагревателя 81
3.1.4. Оценка быстродействия микроакселерометра 83
3.2. Анализ результатов моделирования и выработка рекомендаций по проектированию 87
3.3. Экспериментальный образец интегрального термоакселерометра 104
3.4. Разработка конструкции интегрального термоакселерометра 111
3.5. Выводы 117
4. Разработка методик проектирования микросистем с интегральными термоэлементами 118
4.1. Методика проектирования биморфного термоактюатора 118
4.2. Методика проектирования конвективного акселерометра 120
4.3. Пакет прикладных программ CONVECTION для моделирования свободной конвекции в герметичной микрокамере 123
4.4. Выводы
Заключение 125
Список использованных источников 127
