本文介绍渐开线实体基准－一等精度渐开线样板的结构特点，定位基准转换，渐开线样板磨削装置的结构特点与工作参数，以及提高样板磨削精度和提高表面粗糙度Ｒａ值的几点工艺措施。

MEMS技术的发展离不开相应的测试技术与装置，建立了一种简单的MEMS微结构动态特性的测试装置，以压电陶瓷为核心的基座激励装置实现对微结构的冲击，以微器件自身的输出作为被测信号．结合MEMS工艺中批量制作的特点，在同一测试装置的同一次测试中安装两种不同尺寸的被测微压电悬臂梁试件，采集两个梁的冲击响应信号及它们的联合输出信号，通过FFT频谱分析，比较三种情况下的频谱分析结果并提取出梁的固有频率，采用对比测试的方法获得压电微悬臂梁的谐振频率．试验结果与理论分析一致，该方法具有测试装置简单、实用性强等特点．

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。

基于放电激励方法建立了高温环境下MEMS微构件动态特性测试系统，该系统主要由激励装置、激光多普勒测振仪、微构件温度控制系统组成．激励装置利用尖端放电产生的激波激励微构件，通过进给机构调节电极间距以改变激励能量．激励底座是用高温胶粘接而构成的多层结构，包括微构件安装板、十字载台、陶瓷绝缘片和板电极．微构件胶粘在底座上，其振动响应信号由多普勒测振仪测量，计算机对测量数据频谱分析后得到谐振频率．编写了基于LabVIEw的微构件温度控制软件，控制测试时温度．利用该测试系统，测试了微构件在室温～500℃环境下的谐振频率，得到了谐振频率随温度变化规律．

在微机电系统（MEMS）微构件动态特性的测试中，激励是基本环节，通过激励使微构件振动，并测量和分析振动响应信号，实现对微构件动态特性的测试。由于MEMS微构件的尺寸小、谐振频率较高，限制了传统的激励技术和方法在其动态特性测试中的应用。目前应用在MEMS微构件动态特性测试中的激励技术和方法，根据实现激励的方式不同，归纳为三类：利用外部场能的激励方法、内部集成激励元件的方法和基于底座激励的方法，具体介绍了声波激励、超声激励、静电激励、磁激励、电热激励、光热激励和压电激励等具体激励方式的原理及其特点，并对各种激励方法的特点进行了比较和分析。

把柔性机构的设计方法——伪刚体法应用于柔性微夹钳的设计中，得到一种新结构形式的电热微夹钳，用UV—LIGA方法进行加工制作，并进行动态性能测试．从对称的平面十杆刚性机构得到其伪刚体模型，对伪刚体模型进行优化并柔性化得到放大20倍的柔性微夹钳钳体，通过仿真验证了设计的正确性和可靠性．V形电热驱动器与柔性钳体集成到一起，形成柔性电热微夹钳．用SU-8胶做电铸铸模，钛和二氧化硅做牺牲层，铜做种子层，在氨基磺酸镍电铸液中进行电铸，加工出最小特征尺寸10μm，厚度30μm的电热镍微夹钳．最后对制作的微夹钳在0～1．5V直流电压下进行动态测试，夹持端位移最大可达24μm．

在给定的电铸液组分和工艺路线下,运用交流阻抗法研究了微电铸镍结构的电极过程动力学特性.建立了微电铸体系的等效电路,根据实验获得的交流阻抗图和电阻电抗频率响应,分析了搅拌、整平剂对微电铸体系交流阻抗的影响,计算了电极过程的交换电流密度.结果表明,加人十二烷基硫酸钠整平剂数量存在一个使交流阻抗最小的最佳值,大小为3 g/L,在有搅拌、加入最佳量的整平剂时,体系电极过程的交换电流密度为0.171 A/dm2.在微电铸过程中有搅拌、加入适量整平剂使电铸液交流阻抗下降,阴极电流效率提高,可以改善微电铸镍结构的表面性能、致密度和高度均匀性.

研制了低温环境下MEMS动态特性测试系统。对低温环境的产生及其关键问题、低温环境下的激励方法、信号检测方法,及高速数据采集方法进行了初步研究。采用半导体冷阱产生低温环境,为防止低温下结霜对测试精度造成影响,测试在真空环境中进行。研制了基于压电陶瓷的底座激励装置,用于低温环境下对微器件激励。采用2种方法用于低温环境下微器件振动响应信号的检测,一种是采用内置敏感元件的方法,被测微器件受到激励后自身输出信号,经高速数据采集单元采集进入计算机 另一种是采用激光多普勒测振仪在低温环境外部进行检测。以LabVIEW为平台开发了测试系统控制软件,实现了微器件激励、数据采集、存储自动化。对系统的总体设计、硬件组成、系统功能、实验研究等方面作出了详细阐述。

介绍了一种新型多晶硅电热微夹钳,该夹钳在V形电热微驱动器的作用下,能够产生近似线性的位移和产生较大的夹持力.在全面考虑了空气对流、辐射、热传导及材料特性等各种因素的情况下,建立了该电热微夹钳的有限元模型,利用该模型分别进行了稳态和瞬态的仿真分析,模拟出输出位移和温度场随电压的变化情况,以及电热微夹钳的热响应时间.对仿真的结果进行了讨论.

为研究微结构在高g（重力加速度）值加速度环境中的动态特性，研究了高g值加速度环境下微结构动态测试技术，构建了高g值环境下微结构动态测试装置，利用高速转台产生的离心加速度实现高g值加速度环境，采用基于压电陶瓷的底座冲击激励装置实现在高g值加速度环境中对微结构的激励，应用内置自测试技术解决了高g值环境下微结构动态响应信号采集问题，测试了在0～10000g加速度环境下微结构的动态特性，获得其谐振频率与阻尼比等参数。测试结果表明，当微结构发生大变形时，其谐振频率会随着外部加速度增大而得到提高。