采用微电子技术和微机械加工技术,在硅衬底上设计制作了集微型加热器和温度传感器于一体的热流式微流量传感器.在恒功率的工作模式下,分析了微流量传感器的特性曲线.实验结果表明,硅基热流式微流量传感器的测量范围在10～800 μL/min之间.

介绍了微机械电子系统（MEMS）质量流量计的构造、工作原理、技术特性，探讨了MEMS质量流量计的校准、对前直管段的要求、可靠性和温度性能，实流检测及实际应用。膜式表和MEMS质量流量计的实际应用效果对比显示，MEMS质量流量计比膜式表测量相对误差小，始动流量小。

采用静电力驱动质量块产生等效加速度信号实现了微机械加速度计的自检测功能。分析了平板驱动电极的静电驱动力、吸合电压以及稳定驱动位移条件。采用光学测试技术测试了驱动电压和驱动位移的关系,吸合电压,证实了理论分析。利用理论分析公式计算了低驱动电压情况下的驱动位移。结果表明在10～15V的直流驱动电压下能产生等效于1g加速度的输出。

介绍了国内外微流体系统中微泵的致动原理和结构 ,分析了各种致动方法的优缺点 ,对微泵的发展方向做出了展望。

提出了一种新型的基于体硅工艺的双轴加速度传感器,量程为±50gn,采用全对称结构,其电容检测部分采用变面积、差分电容式的梳状电极结构。利用有限元分析软件分析得到本文所设计的双轴加速度传感器微结构整体质量为1.174mg,X、Y轴的灵敏度皆为2.3fF/g,模态分析结果表明,第一和第二模态振型为两敏感方向的振型,且谐振频率分别为2774Hz,2775Hz。经过MEMS加工工艺制作出的芯片尺寸为5260μm×5260μm。经过测试,此双轴加速度传感器的电学灵敏度为33.78mV/g,谐振频率为2.4KHz,带宽可达到1.5KHz。

静电作用在在平行板电容器上会产生等效静电负刚度，介绍了基于静电刚度的谐振式微加速度计设计原理，建立了其动力学模型。根据检测电压的约束条件，求解了其可行范围。同时分析了检测电压对系统灵敏度、可靠性和量程及输出电压的影响。分析结果表明：检测电压越大，灵敏度越大，但可靠性和量程会相应减少，反之亦然；直流检测电压的存在使得输出电压不受检测电容并行的寄生电容影响。理论分析结果为谐振式微传感器的系统设计提供了重要依据。

根据双端固定音叉谐振器的动力学原理，建立了其参数模型。该模型基于MAST语言，包含几个子模型，模型有利于验证外围电路和减少计算时间。对于工作谐振模态频率的求解，解析计算和有限元仿真结果一致（相对误差小于1％）。通过模态分析和结构参数敏感性分析提出合理的选择参数可以使工作模态频率远离高阶模态频率，减少音叉梁固接端的弹性系数有利于抑制低阶模态的扰动。结构参数敏感性分析表明工作频率随音叉梁长度增大而减小，随其宽度的减小而增大，结构厚度对频率不产生影响。