CN206876369U - 测试mems构件振动特性的系统 - Google Patents
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Abstract
本实用新型提供一种测试MEMS构件振动特性的系统，涉及微结构振动特性测试技术领域，测试MEMS构件振动特性的系统包括隔振台，隔振台上设置有信号发生器、压电陶瓷、激光测振仪、支架和被测的MEMS构件，信号发生器，用于输出振动控制信号，压电陶瓷，与信号发生器相连且顶部设置有被测的MEMS构件，用于接收振动控制信号，在振动控制信号的激励下带动被测的MEMS构件振动，激光测振仪，通过支架设置于被测的MEMS构件的上方，用于测试被测的MEMS构件的振动特性参数，振动特性参数包括振动位移、振动速度、振动加速度和振动频率并输出。本实用新型提供的测试MEMS构件振动特性的系统可以解决现有的振动特性测试系统无法满足MEMS构件测试要求的问题。
Description
技术领域
本实用新型涉及微结构振动特性测试技术领域，尤其涉及一种测试MEMS构件振动特性的系统。
背景技术
MEMS(Micro Electromechanical System，微型机电系统)是集微传感器、微执行器、微机械结构、微电源、微能源、信号处理和控制电路、高性能电子集成器件、接口、通信等于一体的微型器件或系统。其体积小、重量轻、功耗低、耐用性好、价格低廉、性能稳定，已被广泛应用于航空航天、信息通信、生物化学、医疗、自动控制、消费电子以及兵器等技术领域，例如喷墨打印机中的压电元件、汽车安全气囊防护系统中的加速规、石油勘探设备地震检波器中的传感器等。
MEMS是一项关系到国家的科技发展、经济繁荣和国防安全的关键技术，因此，对MEMS构件的研究测试具有重要意义。
目前，现有的振动特性测试系统无法满足MEMS构件测试要求，因此，提供一种能够测试MEMS构件的振动特性的系统成为了一个亟待解决的问题。
实用新型内容
为了解决现有的振动特性测试系统无法满足MEMS构件测试要求的问题，本实用新型提供了一种测试MEMS构件振动特性的系统，通过信号发生器20发送频率为0Hz-400KHz的振动控制信号驱动压电陶瓷30以相同的振动频率带动被测的MEMS构件60振动，同时通过设置于所述被测的MEMS构件60的上方的激光测振仪40测试被测的MEMS构件60的振动特性参数，以解决现有的振动特性测试系统无法满足MEMS构件测试要求的问题。
本实用新型的目的是，提供一种测试MEMS构件振动特性的系统，所述测试MEMS构件振动特性的系统包括隔振台10，所述隔振台10上设置有信号发生器20、压电陶瓷30、激光测振仪40、支架50和被测的MEMS构件60；
其中，所述信号发生器20，用于输出振动控制信号；
所述压电陶瓷30，与所述信号发生器20相连且顶部设置有所述被测的MEMS构件60，用于接收所述振动控制信号，在所述振动控制信号的激励下带动所述被测的MEMS构件60振动；
所述激光测振仪40，通过所述支架50设置于所述被测的MEMS构件60的上方，用于测试所述被测的MEMS构件60的振动特性参数，所述振动特性参数包括振动位移、振动速度、振动加速度和振动频率并输出。
可选的，所述激光测振仪40的型号为单点激光测振仪LV-S01。
可选的，所述振动控制信号的频率为0Hz-400KHz。
可选的，所述压电陶瓷30的工作频率范围为0Hz-400KHz。
可选的，所述支架50还包括调节手轮51，用于调节所述激光测振仪40的位置，以便测试所述被测的MEMS构件60的不同位置的所述振动特性参数。
可选的，所述测试MEMS构件振动特性的系统还包括功率放大器70，一端与所述信号发生器20相连，另一端与所述压电陶瓷30相连，用于接收所述振动控制信号，对所述振动控制信号进行幅值放大，得到幅值放大后的振动控制信号并输出。
可选的，所述测试MEMS构件振动特性的系统还包括存储设备80，与所述激光测振仪40相连，用于存储所述振动特性参数。
可选的，所述测试MEMS构件振动特性的系统还包括显示设备90，与所述存储设备80相连，用于显示所述振动特性参数。
本实用新型的有益效果在于，采用工作频率范围为0Hz-400KHz的压电陶瓷30，接收信号发生器20发送且经功率放大器70进行幅值放大后的振动控制信号，在振动控制信号的激励下带动被测的MEMS构件60振动，同时通过设置于所述被测的MEMS构件60的上方的激光测振仪40测试被测的MEMS构件60的振动特性参数并实时通过存储设备80存储和显示设备90显示，以解决现有的振动特性测试系统无法满足MEMS构件测试要求的问题。
为让本实用新型的上述和其他目的、特征和优点能更明显易懂，下文特举较佳实施方式，并配合所附图式，作详细说明如下。
附图说明
为了更清楚地说明本实用新型实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本实用新型提供的测试MEMS构件振动特性的系统的实施方式一的结构框图；
图2为本实用新型提供的测试MEMS构件振动特性的系统的实施方式二的结构框图；
图3为本实用新型提供的测试MEMS构件振动特性的系统的实施方式三的结构框图；
图4为本实用新型提供的测试MEMS构件振动特性的系统的实施方式四的结构框图；
图5为本实用新型提供的测试MEMS构件振动特性的系统的实施方式五的结构框图。
具体实施方式
下面将结合本实用新型实施方式中的附图，对本实用新型实施方式中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施方式仅仅是本实用新型一部分实施方式，而不是全部的实施方式。基于本实用新型中的实施方式，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施方式，都属于本实用新型保护的范围。
本实用新型针对目前现有的振动特性测试系统无法满足MEMS构件测试要求的问题，提出了一种测试MEMS构件振动特性的系统。
图1为本实用新型提供的测试MEMS构件振动特性的系统的实施方式一的结构框图，如图1所示，所述测试MEMS构件振动特性的系统包括隔振台10，所述隔振台10上设置有信号发生器20、压电陶瓷30、激光测振仪40、支架50和被测的MEMS构件60。
其中，所述信号发生器20，用于输出振动控制信号。所述振动控制信号的频率为0Hz-400KHz，所述振动控制信号可以选择脉冲信号、简谐波、方波、锯齿波等，本实用新型不作限定，同时，本实用新型所述技术领域的技术人员可以选择满足本实用新型要求的信号发生器20，本实用新型不作限定。
所述压电陶瓷30，与所述信号发生器20相连且顶部设置有所述被测的MEMS构件60，用于接收所述振动控制信号，在所述振动控制信号的激励下带动所述被测的MEMS构件60振动。
所述压电陶瓷30的工作频率范围为0Hz-400KHz，压电陶瓷30可以选择环形压电陶瓷，也可以选择其他形状的压电陶瓷，本实用新型不作限定。
所述激光测振仪40，通过所述支架50设置于所述被测的MEMS构件60的上方，用于测试所述被测的MEMS构件60的振动特性参数，所述振动特性参数包括振动位移、振动速度、振动加速度和振动频率并输出。
所述激光测振仪40的型号为单点激光测振仪LV-S01，激光测振仪40包括激光干涉仪、分光镜、传感器和信号处理器，激光干涉仪内的He-Ne激光器发出偏振光，偏振光由分光镜分成两路，分别为测量光和参考光。测量光被聚焦到被测的MEMS构件60的表面，被测的MEMS构件60的振动引起测量光的频移。激光测振仪40通过传感器收集测量光的反射光和参考光，并通过信号处理器根据测量光的反射光和参考光计算被测的MEMS构件60的振动特性参数。本领域技术人员可以选择其他满足本实用新型要求的激光测振仪40，本实用新型不作限定。
如上所述的实施的方式，通过信号发生器20发送频率为0Hz-400KHz的振动控制信号驱动压电陶瓷30以相同的振动频率带动被测的MEMS构件60振动，同时通过设置于所述被测的MEMS构件60的上方的激光测振仪40测试被测的MEMS构件60的振动特性参数，以解决现有的振动特性测试系统无法满足MEMS构件对振动频率要求的问题。
图2为本实用新型提供的测试MEMS构件振动特性的系统的实施方式二的结构框图，如图2所示，所述支架50还包括调节手轮51(图未绘示)，可以调节激光测振仪40在水平方向的位置，也可以调节激光测振仪40在竖直方向的位置，以便测试所述被测的MEMS构件60的不同位置的所述振动特性参数。本实用新型所述技术领域的技术人员可以选择满足本实用新型的支架50，本实用新型不作限定。
图3为本实用新型提供的测试MEMS构件振动特性的系统的实施方式三的结构框图，如图3所示，所述测试MEMS构件振动特性的系统还包括功率放大器70，一端与所述信号发生器20相连，另一端与所述压电陶瓷30相连，用于接收所述振动控制信号，对所述振动控制信号进行幅值放大，得到幅值放大后的振动控制信号并输出。
如上所述的实施的方式，当信号发生器20发送的振动控制信号的幅值较低时，无法满足测试要求，此时需要通过功率放大器70对振动控制信号进行幅值放大，经过幅值放大后的振动控制信号可以满足测试要求。
图4为本实用新型提供的测试MEMS构件振动特性的系统的实施方式四的结构框图，如图4所示，所述测试MEMS构件振动特性的系统还包括存储设备80，与所述激光测振仪40相连，用于存储所述振动特性参数。
如上所述的实施的方式，通过存储设备80存储振动特性参数，以便后续对被测的MEMS构件60的振动特性参数进行研究。
图5为本实用新型提供的测试MEMS构件振动特性的系统的实施方式五的结构框图，如图5所示，所述测试MEMS构件振动特性的系统还包括显示设备90，与所述存储设备80相连，用于显示所述振动特性参数。
如上所述的实施的方式，通过显示设备90实时显示振动特性参数，以便实时对被测的MEMS构件60的振动特性参数进行研究。
本实用新型的有益效果为：
(1)通过功率放大器70对振动控制信号进行幅值放大，经过幅值放大后的振动控制信号可以满足压电陶瓷30的要求；
(2)采用工作频率范围为0Hz-400KHz的压电陶瓷30，可以满足测试被测的MEMS构件60的振动特性参数的要求。
本实用新型中应用了具体实施方式对本实用新型的原理及实施方式进行了阐述，以上实施方式的说明只是用于帮助理解本实用新型的方法及其核心思想；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本实用新型的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处，综上所述，本说明书内容不应理解为对本实用新型的限制。
Claims (8)
1.一种测试MEMS构件振动特性的系统，其特征在于，所述测试MEMS构件振动特性的系统包括隔振台(10)，所述隔振台(10)上设置有信号发生器(20)、压电陶瓷(30)、激光测振仪(40)、支架(50)和被测的MEMS构件(60)；
其中，所述信号发生器(20)，用于输出振动控制信号；
所述压电陶瓷(30)，与所述信号发生器(20)相连且顶部设置有所述被测的MEMS构件(60)，用于接收所述振动控制信号，在所述振动控制信号的激励下带动所述被测的MEMS构件(60)振动；
所述激光测振仪(40)，通过所述支架(50)设置于所述被测的MEMS构件(60)的上方，用于测试所述被测的MEMS构件(60)的振动特性参数，所述振动特性参数包括振动位移、振动速度、振动加速度和振动频率并输出。
2.根据权利要求1所述的测试MEMS构件振动特性的系统，其特征在于，所述激光测振仪(40)的型号为单点激光测振仪LV-S01。
3.根据权利要求1所述的测试MEMS构件振动特性的系统，其特征在于，所述振动控制信号的频率为0Hz-400KHz。
4.根据权利要求1所述的测试MEMS构件振动特性的系统，其特征在于，所述压电陶瓷(30)的工作频率范围为0Hz-400KHz。
5.根据权利要求1所述的测试MEMS构件振动特性的系统，其特征在于，所述支架(50)还包括调节手轮(51)，用于调节所述激光测振仪(40)的位置，以便测试所述被测的MEMS构件(60)的不同位置的所述振动特性参数。
6.根据权利要求1所述的测试MEMS构件振动特性的系统，其特征在于，所述测试MEMS构件振动特性的系统还包括功率放大器(70)，一端与所述信号发生器(20)相连，另一端与所述压电陶瓷(30)相连，用于接收所述振动控制信号，对所述振动控制信号进行幅值放大，得到幅值放大后的振动控制信号并输出。
7.根据权利要求1所述的测试MEMS构件振动特性的系统，其特征在于，所述测试MEMS构件振动特性的系统还包括存储设备(80)，与所述激光测振仪(40)相连，用于存储所述振动特性参数。
8.根据权利要求7所述的测试MEMS构件振动特性的系统，其特征在于，所述测试MEMS构件振动特性的系统还包括显示设备(90)，与所述存储设备(80)相连，用于显示所述振动特性参数。
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