MEMS-Aktuatoren und -Sensoren: Beobachtungen zu ihrer Leistung und Auswahl für den Zweck

In diesem Papier wird ein Vergleich der Leistung von mikroelektromechanischen Systemen (MEMS) Aktuatoren und Sensoren in Abhängigkeit vom Funktionsprinzip präsentiert. Daten wurden aus der Literatur für die mechanischen Leistungsmerkmale von Aktuatoren, Kraftsensoren und Wegsensoren gewonnen. On-Chip- und Off-Chip-Aktuatoren und -Sensoren werden jeweils in Familien, Klassen und Mitglieder entsprechend ihrem Funktionsprinzip unterteilt. Die Leistung von MEMS, die gemeinsame Funktionsprinzipien teilen, wird miteinander und mit entsprechenden makroskopischen Geräten verglichen. Die Daten werden verwendet, um Leistungsdiagramme zu erstellen, die die Fähigkeiten vorhandener Aktuatoren und Sensoren in Bezug auf maximale Kraft und Verwendungsfähigkeit, Auflösung und Frequenz zeigen. Diese können auch als vorläufiges Entwurfstool verwendet werden, wie in einer Fallstudie zur Konstruktion einer On-Chip-Zugprüfmaschine für Materialien in Dünnfilmform gezeigt wird.