மைக்ரோஆக்சுவேட்டர்: வடிவமைப்பு, வேலை, வகைகள் மற்றும் அதன் பயன்பாடுகள்

பொதுவாக, ஒரு ஆக்சுவேட்டர் இயந்திர கூறுகளை நகர்த்த அல்லது கட்டுப்படுத்த ஒரு ஆற்றல் மூலத்தைப் பயன்படுத்துகிறது. இவை பல்வேறு இயந்திரங்களில் அடிக்கடி காணப்படுகின்றன மின்சார மோட்டார்கள் . பல ஆண்டுகளாக, பல்வேறு வகையான இயந்திர சாதனங்கள் சிறியதாக மாற்றப்பட்டுள்ளன, இருப்பினும் இந்த செயல்முறைக்கு பொதுவாக தனிநபரின் மிகச் சிறிய கூறுகள் தேவைப்படுகின்றன. 21 ஆம் நூற்றாண்டில், மைக்ரோஆக்சுவேட்டர்கள் உருவாக்கப்பட்டன, அங்கு மைக்ரோமச்சினிங் & லித்தோகிராபி போன்ற தொழில்துறை செயல்முறைகள் முக்கியமாக மைக்ரோஆக்சுவேட்டரை உருவாக்கப் பயன்படுத்தப்படுகின்றன. இந்த கட்டுரை ஒரு கண்ணோட்டத்தை விவாதிக்கிறது மைக்ரோஆக்சுவாடோ r - பயன்பாடுகளுடன் பணிபுரிதல்.

மைக்ரோஆக்சுவேட்டர் வரையறை

கணினி அல்லது மற்றொரு பொறிமுறை செயல்பாட்டிற்கு அளவிடப்பட்ட ஆற்றலை வழங்குவதற்கும் அனுப்புவதற்கும் பயன்படுத்தப்படும் மைக்ரோஸ்கோபிக் சர்வோமெக்கானிசம் மைக்ரோஆக்சுவேட்டர் என அழைக்கப்படுகிறது. ஒரு பொதுவான ஆக்சுவேட்டரைப் போலவே, மைக்ரோஆக்சுவேட்டரும் வேகமான மாறுதல், பெரிய பயணம், அதிக துல்லியம், குறைந்த மின் நுகர்வு போன்ற தரநிலைகளை பூர்த்தி செய்ய வேண்டும். இந்த ஆக்சுவேட்டர்கள் வெவ்வேறு அளவுகளில் கிடைக்கின்றன, அவை மில்லிமீட்டர்கள் முதல் மைக்ரோமீட்டர்கள் வரை மாறுபடும், ஆனால் அவை தொகுக்கப்பட்டவுடன் அவை அடைய முடியும். முழு அளவு சென்டிமீட்டரில்,

திடப்பொருட்களின் இயந்திர இயக்கம் உருவாக்கப்பட்டவுடன், இந்த ஆக்சுவேட்டர்களின் வழக்கமான இடப்பெயர்வுகள் நானோமீட்டர்கள் முதல் மில்லிமீட்டர்கள் வரை இருக்கும். இதேபோல், இந்த ஆக்சுவேட்டர்களுக்கான வழக்கமான ஓட்ட விகிதங்கள் பைகோலிட்டர் அல்லது நிமிடம் முதல் மைக்ரோலிட்டர் அல்லது நிமிட வரம்புகள் வரை இருக்கும். Microactuator வரைபடம் கீழே காட்டப்பட்டுள்ளது.

மைக்ரோ ஆக்சுவேட்டர் கட்டுமானம்

பின்வரும் புள்ளிவிவரங்கள் மூன்று வெப்ப மைக்ரோஆக்சுவேட்டர் வடிவமைப்புகளை பயோமெட்டீரியல் ஆக்சுவேட்டர், வளைந்த-பீம் ஆக்சுவேட்டர் & ஃப்ளெக்சர் ஆக்சுவேட்டர் ஆகியவற்றைக் காட்டுகின்றன. வெப்ப வடிவமைப்பு இயக்கிகள் ஒற்றைப் பொருளுடன் சமச்சீர் உள்ளது, இது வளைந்த-பீம் அல்லது V-வடிவமாக அறியப்படுகிறது.

பை-மெட்டீரியல் ஆக்சுவேட்டரில் வெவ்வேறு வெப்ப விரிவாக்க குணகங்கள் கொண்ட பொருட்கள் உள்ளன & பைமெட்டாலிக் தெர்மோஸ்டாட்டிற்கு சமமாக வேலை செய்கிறது. ஆக்சுவேட்டரில் உட்பொதிக்கப்பட்ட ஹீட்டர் காரணமாக வெப்பநிலை மாறும் போதெல்லாம், வெப்பநிலையின் மாறுபாட்டுடன் தொடர்புடைய விரிவாக்கத்தின் மாறுபாட்டின் காரணமாக மைக்ரோஆக்சுவேட்டர் நகர முடியும்.

வளைந்த-பீம் ஆக்சுவேட்டரில் கோண கால்கள் உள்ளன, அவை வெப்பமடைந்தவுடன் விரிவடைவதற்கு உதவியாக இருக்கும் மற்றும் விசை மற்றும் இடப்பெயர்ச்சி வெளியீட்டை வழங்குகின்றன. ஃப்ளெக்சர் ஆக்சுவேட்டர் சமச்சீரற்றது, இதில் சூடான கை மற்றும் குளிர் கை ஆகியவை அடங்கும். இந்த ஆக்சுவேட்டர்களில் சமச்சீரற்ற கால்கள் உள்ளன, அவை வெப்பமடைந்தவுடன் வேறுபட்ட விரிவாக்கத்தின் காரணமாக மேற்பரப்பில் வளைகின்றன.

மைக்ரோஆக்சுவேட்டரின் வேலை

ஒரு மைக்ரோஆக்சுவேட்டரின் செயல்பாட்டுக் கொள்கையானது திரவங்கள் அல்லது திடப்பொருட்களின் இயந்திர இயக்கத்தை உருவாக்குவதாகும், அங்கு இந்த இயக்கம் ஒரு ஆற்றலை வெப்பம், மின்காந்தம் அல்லது மின்சாரம் போன்றவற்றிலிருந்து மற்றொரு ஆற்றலுக்கு மாற்றுவதன் மூலம் நகரக்கூடிய கூறுகளின் இயக்க ஆற்றலாக (K.E) உருவாக்கப்படுகிறது. பெரும்பாலான ஆக்சுவேட்டர்களுக்கு, பைசோ விளைவு, பைமெட்டல் விளைவு, மின்னியல் சக்திகள் & வடிவ நினைவக விளைவு போன்ற பல்வேறு விசை உருவாக்கக் கொள்கைகள் பயன்படுத்தப்படுகின்றன. ஒரு பொதுவான ஆக்சுவேட்டரைப் போலவே, மைக்ரோஆக்சுவேட்டரும் வேகமாக மாறுதல், பெரிய பயணம், அதிக துல்லியம், குறைந்த மின் நுகர்வு போன்ற இந்த தரநிலைகளை சந்திக்க வேண்டும்.

மெக்கானிக்கல் ஆக்சுவேட்டரில் பவர் சப்ளை, டிரான்ஸ்டக்ஷன் யூனிட், ஆக்சுவேட்டிங் உறுப்பு மற்றும் அவுட்புட் செயல் ஆகியவை அடங்கும்.

• மின்சாரம் மின்சாரம் / மின்னழுத்தம்.
• கடத்தும் அலகு மின்சார விநியோகத்தின் சரியான வடிவத்தை செயல்படுத்தும் உறுப்புகளின் விருப்பமான செயல்களாக மாற்றுகிறது.
• செயல்படுத்தும் உறுப்பு என்பது மின்சாரம் மூலம் நகரும் ஒரு கூறு அல்லது பொருள்.
• வெளியீட்டு நடவடிக்கை பொதுவாக பரிந்துரைக்கப்பட்ட இயக்கத்தில் இருக்கும்.

மைக்ரோஆக்சுவேட்டர் வகைகள்

மைக்ரோஆக்சுவேட்டர்கள் பல்வேறு வகைகளில் கிடைக்கின்றன, அவை கீழே விவாதிக்கப்படும்.

• வெப்ப மைக்ரோஆக்சுவேட்டர்
• MEMS மைக்ரோஆக்சுவேட்டர்
• எலக்ட்ரோஸ்டேடிக் மைக்ரோ ஆக்சுவேட்டர்
• பைசோ எலக்ட்ரிக்

வெப்ப மைக்ரோஆக்சுவேட்டர்

வெப்ப மைக்ரோஆக்சுவேட்டர் என்பது மைக்ரோசிஸ்டம்களில் பயன்படுத்தப்படும் ஒரு நிலையான கூறு ஆகும். இந்த கூறுகள் ஜூல் வெப்பமாக்கல் மூலம் மின்சாரம் மூலம் இயக்கப்படுகின்றன, இல்லையெனில் லேசரைப் பயன்படுத்தி ஒளியியல் ரீதியாக செயல்படுத்தப்படுகின்றன. இந்த ஆக்சுவேட்டர்கள் நானோ பொசிஷனர்கள் மற்றும் ஆப்டிகல் சுவிட்சுகள் உள்ளடங்கிய MEMS வடிவமைப்புகளில் பயன்படுத்தப்படுகின்றன. வெப்ப மைக்ரோஆக்சுவேட்டர்களின் முக்கிய நன்மைகள் முக்கியமாக குறைந்த இயக்க மின்னழுத்தங்கள், உயர் தலைமுறை சக்தி மற்றும் எலக்ட்ரோஸ்டேடிக் ஆக்சுவேட்டர்களுடன் ஒப்பிடும்போது ஒட்டுதல் தோல்விகளுக்கு குறைவான பாதிப்பு ஆகியவை அடங்கும். இந்த ஆக்சுவேட்டர்களுக்கு அதிக சக்தி தேவைப்படுகிறது மற்றும் குளிரூட்டும் நேரங்களில் அவற்றின் மாறுதல் வேகம் குறைவாக இருக்கும்.

இந்த மைக்ரோஆக்சுவேட்டர்களை வடிவமைத்து சோதனை செய்வதற்கு, பலதரப்பட்ட வேலைகளைச் செய்ய வேண்டும். எனவே இந்த மைக்ரோஆக்சுவேட்டர்கள் சிலிக்கான்-ஆன்-இன்சுலேட்டர் செயலாக்கம் & மேற்பரப்பு மைக்ரோமச்சினிங் போன்ற பல்வேறு மைக்ரோ ஃபேப்ரிகேஷன் முறைகளுடன் வடிவமைக்கப்பட்டுள்ளன. மைக்ரோஆக்சுவேட்டர்களின் பயன்பாடுகளில் முக்கியமாக டியூன் செய்யக்கூடிய மின்மறுப்பு RF நெட்வொர்க்குகள், மைக்ரோ-ரிலேக்கள், மிகவும் துல்லியமான மருத்துவ கருவிகள் மற்றும் பல அடங்கும்.

MEMS மைக்ரோஆக்சுவேட்டர்

MEMS மைக்ரோஆக்சுவேட்டர் என்பது ஒரு வகையான மைக்ரோ எலக்ட்ரோ மெக்கானிக்கல் சிஸ்டம் மற்றும் அதன் முக்கிய செயல்பாடு ஆற்றலை இயக்கமாக மாற்றுவதாகும். இந்த ஆக்சுவேட்டர்கள் மைக்ரோமீட்டர் பரிமாணங்களுடன் எலக்ட்ரிக்கல் & மெக்கானிக்கல் பாகங்களை இணைக்கின்றன. எனவே, இந்த ஆக்சுவேட்டர்களால் அடையப்படும் வழக்கமான இயக்கங்கள் மைக்ரோமீட்டர்கள். மீயொலி உமிழ்ப்பான்கள், ஆப்டிகல் பீம் டிஃப்ளெக்ஷன் மைக்ரோமிரர்கள் & கேமரா ஃபோகஸ் சிஸ்டம்கள் போன்ற பல்வேறு பயன்பாடுகளில் MEMS மைக்ரோஆக்சுவேட்டர்கள் முக்கியமாகப் பயன்படுத்தப்படுகின்றன. எனவே இந்த வகையான மைக்ரோஆக்சுவேட்டர்கள் முக்கியமாக கட்டுப்படுத்தப்பட்ட விலகலை உருவாக்கப் பயன்படுத்தப்படுகின்றன.

எலக்ட்ரோஸ்டேடிக் மைக்ரோ ஆக்சுவேட்டர்

மின்னியல் விசை மூலம் இயக்கப்படும் மைக்ரோஆக்சுவேட்டர் டிரைவிங் யூனிட்கள் எலக்ட்ரோஸ்டேடிக் மைக்ரோஆக்சுவேட்டர் என அழைக்கப்படுகிறது. மின்னியல் மைக்ரோஆக்சுவேட்டர் அதன் அதிக அடர்த்தி, சிறிய அளவு, குறைந்த மின் நுகர்வு மற்றும் அதிக வேகம் ஆகியவற்றின் காரணமாக கணினி அமைப்புகள் மற்றும் ஆப்டிகல் சிக்னல் செயலாக்கத்தில் மிகவும் குறிப்பிடத்தக்க கட்டுமானத் தொகுதியாக மாறி வருகிறது. பொதுவாக, இந்த அமைப்புகளுக்குள் செயல்படும் கொள்கையானது ஒரு இயந்திரப் புரட்சி, மாற்றம் அல்லது கண்ணாடித் தகடு சிதைவை உண்டாக்கும் மின்னியல் கவர்ச்சிகரமான ஆற்றல் என விளக்கப்படலாம், சில இலவச இடம் அல்லது ஊடகம் முழுவதும் பரவும் போது கட்டம், சக்தி அல்லது ஒளி கற்றை திசையைக் கட்டுப்படுத்துகிறது.

இந்த வகை மைக்ரோஆக்சுவேட்டரில், ஒவ்வொரு டிரைவிங் யூனிட்டும் அலை போன்ற மின்முனைகளை உள்ளடக்கியது, இந்த மின்முனைகள் மின்னியல் விசையின் மூலம் ஒருவருக்கொருவர் இழுக்கப்பட்டு காப்பிடப்படுகின்றன. இந்த வகையான ஆக்சுவேட்டர் சிதைவு முக்கியமாக மின்னியல் விசை, வெளிப்புற விசை மற்றும் கட்டமைப்பின் நெகிழ்ச்சித்தன்மையைப் பொறுத்தது.

இந்த ஆக்சுவேட்டரின் இயக்கம் எஃப்இஎம் (ஃபினைட்-எலிமென்ட் முறை) மூலம் எளிமையாக பகுப்பாய்வு செய்யப்பட்டது மற்றும் இந்த ஆக்சுவேட்டரின் மேக்ரோ மாடல் அதன் இயக்கத்தை சரிபார்க்க புனையப்பட்டது. எனவே, ஆக்சுவேட்டரின் வெளிப்படையான இணக்கத்தை, கொள்ளளவு இடப்பெயர்ச்சி உணர்தல் மற்றும் மின்னியல் ஓட்டுதலைப் பயன்படுத்தி பின்னூட்டக் கட்டுப்பாட்டு அமைப்பு மூலம் கட்டுப்படுத்த முடியும் என்பது உறுதி செய்யப்பட்டது.

பைசோ எலக்ட்ரிக் மைக்ரோ ஆக்சுவேட்டர்

பைசோ எலக்ட்ரிக் மைக்ரோஆக்சுவேட்டர்கள் மிகவும் பிரபலமானவை மற்றும் பல்வேறு துறைகளில் அடிக்கடி பயன்படுத்தப்படுகின்றன. இவை பைசோ எலக்ட்ரிக் கூறுகளை ஒன்றன் மேல் ஒன்றாக ஏற்றி வடிவமைக்கப்பட்டுள்ளன. இந்த உறுப்புகளின் இருபுறமும் மின்னழுத்தம் கொடுக்கப்பட்டவுடன், அவை விரிவடையும். ஆனால் இது ஒரு சிக்கலான அமைப்பைக் கொண்டிருப்பதால், அதை ஒன்று சேர்ப்பது சிக்கலானது. பைசோ எலக்ட்ரிக் மைக்ரோ-ஆக்சுவேட்டர் பல்வேறு சர்வோ கட்டுப்பாட்டு அமைப்புகளில் அதி-துல்லியமான நிலைப்படுத்தல் மற்றும் சாத்தியமான இழப்பீட்டை வழங்க பயன்படுத்தப்படுகிறது.

ஒரு பற்றி அறிய இந்த இணைப்பைப் பார்க்கவும் பைசோ எலக்ட்ரிக் ஆக்சுவேட்டர் .

நன்மைகள் மற்றும் தீமைகள்

தி மைக்ரோஆக்சுவேட்டர்களின் நன்மைகள் பின்வருவன அடங்கும்.

• வெப்ப மைக்ரோஆக்சுவேட்டர்களின் நன்மைகள் குறைவான இயக்க மின்னழுத்தங்கள், சக்தியின் உருவாக்கம் அதிகமாக உள்ளது மற்றும் மின்னியல் ஆக்சுவேட்டர்களுடன் ஒப்பிடும்போது ஒட்டுதல் தோல்விகளுக்கு குறைவான உணர்திறன்.
• மைக்ரோஆக்சுவேட்டர்கள் சிறிய அளவில் கிடைக்கின்றன, குறைந்த மின் நுகர்வு மற்றும் வேகமான பதில் அமைப்பு.

தி மைக்ரோஆக்சுவேட்டர்களின் தீமைகள் பின்வருவன அடங்கும்.

• வெப்ப மைக்ரோஆக்சுவேட்டர்களுக்கு அதிக சக்தி தேவை.
• வெப்ப மைக்ரோஆக்சுவேட்டர்களின் மாறுதல் வேகம் குளிரூட்டும் நேரங்களால் வரையறுக்கப்படுகிறது.

மைக்ரோஆக்சுவேட்டர் பயன்பாடுகள்

மைக்ரோஆக்சுவேட்டர்களின் பயன்பாடுகளில் பின்வருவன அடங்கும்.

• மைக்ரோஆக்சுவேட்டர் என்பது திரவங்கள் / திடப்பொருட்களின் இயந்திர இயக்கத்தை உருவாக்கப் பயன்படும் ஒரு சிறிய செயலில் உள்ள சாதனம் ஆகும். இங்கே இயக்கமானது ஒரு ஆற்றலின் வடிவத்தை மற்றொரு வடிவத்திற்கு மாற்றுவதன் மூலம் உருவாக்கப்படுகிறது.
• மைக்ரோஆக்சுவேட்டர்கள், லேப்-ஆன்-எ-சிப் மற்றும் இம்ப்லான்டபிள் மருந்து விநியோக அமைப்புகளுக்கான மைக்ரோஃப்ளூய்டிக்ஸ்களில் பொருந்தும்.
• இது ஒரு நுண்ணிய சர்வோமெக்கானிசம் ஆகும், இது மற்றொரு அமைப்பு/மெக்கானிசம் செயல்பாட்டிற்கு அளவிடப்பட்ட ஆற்றலை கடத்துகிறது மற்றும் வழங்குகிறது.
• ப்ரொஜெக்டர்கள் மற்றும் காட்சிகளுக்கான சிறிய கண்ணாடிகளை உருவாக்க மைக்ரோஆக்சுவேட்டர்கள் பயன்படுத்தப்படுகின்றன.
• MEMS மைக்ரோஆக்சுவேட்டர்கள் முக்கியமாக அல்ட்ராசோனிக் எமிட்டர்கள், கேமரா ஃபோகஸ் சிஸ்டம்ஸ் & ஆப்டிகல் பீம் டிஃப்ளெக்ஷன் மைக்ரோமிரர்கள் போன்ற பல்வேறு பயன்பாடுகளில் பயன்படுத்தப்படுகின்றன.
• எலக்ட்ரிக் மைக்ரோஆக்சுவேட்டரால் உற்பத்தி செய்யப்படும் சக்தி முக்கியமாக ஆர்வமுள்ள பொருளுக்குள் இயந்திர சிதைவுகளை உருவாக்கப் பயன்படுத்தப்படுகிறது.

இவ்வாறு, இது பற்றியது மைக்ரோஆக்சுவேட்டரின் கண்ணோட்டம் மேக்ரோவுர்ல்டில் வழக்கமான கருவியின் பணிகளைச் செய்யும் திறன் கொண்டது, இருப்பினும், அவை அளவு மிகவும் சிறியவை மற்றும் அதிக துல்லியத்தை அனுமதிக்கின்றன. மைக்ரோ ஆக்சுவேட்டர் எடுத்துக்காட்டுகளில் முக்கியமாக எலக்ட்ரோஸ்டேடிக் ஃபோர்ஸ் மூலம் இயக்கப்படும் டார்ஷனல் மைக்ரோமிரர்களுடன் சேகரிக்கப்பட்ட ஆப்டிகல் மேட்ரிக்ஸ் சுவிட்ச், மைக்ரோவேவ் ஆண்டெனா ஸ்கேனிங்கிற்குப் பயன்படுத்தப்படும் மைக்ரோஆக்சுவேட்டர், மெல்லிய ஃபிலிம் மெமரி அலாய் கொண்ட மைக்ரோஆக்சுவேட்டர் மற்றும் ஸ்கிராட்ச் டிரைவ் மைக்ரோஆக்சுவேட்டர்களுடன் 3-பரிமாண மைக்ரோஸ்ட்ரக்சர் சுய-அசெம்பிளி ஆகியவை அடங்கும். இதோ உங்களுக்காக ஒரு கேள்வி, MEMS என்றால் என்ன?