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微传感器与微执行器（F340508) , 2014年秋季学期杨斌binyang@2014年9月24日一、课程简介与要求二、MEMS发展历史三、MEMS创新世界四、中国MEMS的发展五、选课的理由微传感与微执行(F340508)上课地点：陈瑞球楼209上课时间：每周一次（周三上课时间：每周次（周三6‐8节13:00‐15:40）学分：3学分（48学时）binyang@sjtu edu cn任课教师：杨斌binyang@参考书：参考主要MEMS领域杂志：参考主要MEMS会议：课程简介：通过深入细致地讲述微传感器与微执行器的基本原理和典型应用，让学生全面了解MEMS器件的研究现状和发展方向，初步掌握微型器件的原理、加工和应用，从而体会并了解到高科技为生产和生活提供快捷和便利的途径，学会独立思考，培养创新意识。
考核方式z平时表现（35%）：无故旷课超过2次的视为自动放弃；积极参与课堂回答问题和讨论。
个人报告（35%）：每人给定篇最新文献，ppt汇报510分钟z每人给定一篇最新文献，5~10z期末考试（30%）：期末测试课次时间题目授课教师12013‐09‐24微传感器与微执行器的历史和现状杨斌22013‐10‐08微机械加工技术杨斌32013‐10‐15力学传感器——微型加速度计杨斌42013‐10‐22力学传感器——压力传感器杨斌52013‐10‐29力学传感器——MEMS麦克风杨斌62013‐11‐05力学执行器杨斌72013‐11‐12化学和生物传感器与执行器杨斌82013‐11‐19微流体器件杨斌92013‐11‐26——射频微器件谐振器与继电器Bio4Apps 国际会议102013‐12‐03微型能量采集器——振动能11月17日至19日112013‐12‐10微型能量采集器——声、热电杨斌122013‐12‐17微型能量采集器——热释电杨斌132013‐12‐24微光学传感器、数字微镜阵列杨斌142013‐12‐31磁传感器杨斌152014‐01‐02磁执行器杨斌磁执杨162013‐01‐08期末大报告学生1出勤率：基本要求1.无故旷课超过2次的视为自动放弃！2.课堂秩序：手机静音，电脑关机，提问举手！3.课堂互动：独立思考，积极提问和回答问题！4思路条理清晰表达明确声音响亮！4.学生口头报告：思路条理清晰，表达明确，声音响亮！教师联系：杨斌，binyang@微纳院2‐218室1、集成电路的发明2、五十年与五个人3、超越摩尔定律4、MEMS的定义1947年12月23日第一个晶体管在贝尔实验室诞生。
微型机电传感器与执行器的设计与制造摘要:本文介绍了微型机电传感器与执行器的设计与制造的研究内容和方法。
首先，我们对微型机电传感器与执行器的概念进行了阐述，并讨论了其在现代科技领域中的重要性。
接着，我们介绍了微型机电传感器与执行器的设计过程，包括材料选择、结构设计、工艺制备等关键步骤。
然后，我们详细讨论了微型机电传感器与执行器制造中常用的技术和方法，如微加工、微组装、微封装等。
最后，我们总结了目前微型机电传感器与执行器设计与制造领域存在的挑战和发展方向，并展望了未来的研究方向。
关键词: 微型机电传感器、微型机电执行器、设计、制造、微加工引言微型机电传感器与执行器是微纳技术与机电一体化相结合的产物，具有小尺寸、低功耗、高性能等特点，在汽车领域、生物医学领域、航空航天领域等有着广泛的应用。
随着科技的不断进步，人们对微型机电传感器与执行器的设计与制造提出了更高的要求。
因此，研究微型机电传感器与执行器的设计与制造方法对于推动科技发展和产业进步具有重要的意义。
1微型机电传感器与执行器的概念和重要性微型机电传感器和执行器是利用微纳技术与机电一体化原理设计和制造的小尺寸、高性能的传感器和执行器。
它们在微米和纳米尺度下，通过微加工技术制备出复杂的结构，并集成电子、机械和光学等功能，具有灵敏度高、体积小、响应速度快等特点。
微型机电传感器是能够将各种物理量转换为电信号的装置，用于测量、检测和监控环境中的物理量或状态。
微型机电传感器能够感测温度、压力、加速度、流速、湿度等多种物理量，并将其转化为电信号进行处理和控制。
微型机电执行器是能够将电信号转换为机械运动或执行特定任务的装置，用于驱动和控制系统中的机械部件。
微型机电执行器能够实现精确的位置控制、快速的响应速度和高效的能量转换，广泛应用于精密定位、精密操控和微操作等领域。
微型机电传感器和执行器在科技领域中具有重要的应用和意义。
它们在各个领域中都发挥着重要作用，例如：1.1 医疗领域：微型机电传感器用于生物医学检测和体内监测，如血压传感器、血糖传感器和心脏监测器等，可以提供准确的生理参数和病情监测。
第五章传感器与执行器一、传感器概述传感器的概念：指能感受规定的物理量，并按照一定规律转换成可用输出信号的器件或装置。
简单的说，传感器即使把非电量转换成电量的装置。
汽车传感器的工作条件极为恶劣，因此，传感器能否精确可靠地工作至关重要。
在该领域中，理论研究及材料应用发展迅速，半导体和金属膜技术研究及材料应用技术发展迅速，半导体和金属膜技术、陶瓷烧结技术等得到迅猛发展。
智能化、集成化和数字化将是传感器的未来发展趋势。
传感器通常由敏感元件、转换元件及测量电路组成。
敏感元件是指能直接感受被测量的部分。
转换元件是指能将非电量转换成电量的部分。
有些敏感元件可以直接输入电量。
测量电路是指将转换元件输入的电量经过处理，以便进行显示、记录和控制的部分。
测量电路中较多的使用电桥电路。
比如后面要讲到的热线式空气流量计。
传感器的种类比较多，像我们一般碰到的传感器一般有：温度传感器（冷却水温度传感器THW，进气温度传感器THA）；流量传感器（空气流量传感器，燃油流量传感器）；进气压力传感器MAP节气门位置传感器TPS发动机转速传感器车速传感器SPD曲轴位置传感器（点火正时传感器）氧传感器爆震传感器（KNK）传感器的特征参数也有很多，且不同类型的传感器，其特征参数的定义和要求也各有差异。
下面我们来介绍一些主要的、通用的静态特性参数指标的定义。
1、灵敏度概念：灵敏度是指温态时传感器输出量y与输入量x之比，或者是传感器输出量y的增量与输入量x的增量之比。
灵敏度用K表示为K=dy/dx，线性传感器的灵敏度为一常数，而非线性的传感器的灵敏度是随输入量变化的。
2、分辨率概念：传感器在规定的测量范围内能够检测出的被测量的最小变化量。
由于分辨率要受到嘈声的限制，我们就用相当于嘈声电平N若干倍C 的被测量表示分辨率，即M=/K，式中，M为最小检测量；C取1-5。
3、测量范围和量程在允许的误差范围内，被测量的下限到上限之间的范围称为测量范围。
