对单晶硅微悬臂梁在高温环境下的动态特性进行了理论分析,研制了高温环境下的MEMS动态特性测试系统,采用压电陶瓷作为底座激励装置的驱动源,设计了一个可动的机构,解决了压电陶瓷在高温环境下使用的难题;通过激励装置进行冲击激励,使用激光多普勒测振仪对微悬臂梁的振动响应进行检测,对微悬臂梁受冲击后的时域信号进行分析,获得微悬臂梁的谐振频率。利用研制的高温环境下MEMS动态特性测试系统,在室温至300℃的温度环境下对单晶硅微悬臂梁的动态特性进行了测试,结果表明随着温度的升高其谐振频率会有轻微的减小,验证了理论分析的结果。

微结构运动测试技术已成为MEMS测试技术的重要组成部分。由于MEMS器件中微结构的运动频率较高频闪成像法得到了广泛的应用。本文针对静电型MEMS周期运动测试的要求设计并研制了一种基于FPGA的频闪成像和运动激励同步控制系统用于MEMS器件的周期运动激励和微结构高速周期运动过程中清晰图像的获取。实验表明频闪照明的最小脉冲宽度为10 ns运动相位的调整间隔小于3.75°能够满足周期运动频率为1 MHz微结构运动测试的要求。