微型機械繫統的特點有哪些

① 微電子機械系統的特點

MEMS是受集成電路工藝的啟發發展起來的，它具有集成電路的系統的許多優點，同時又集成了多種學科的尖端成果。MEMS具有以下特點：
(1)微型化：MEMS器件小、重量輕、耗能低、慣性小、諧振頻率高、響應時間短；
（2）以硅為主要材料，機械電氣性能優良：硅材料的強度、硬度和楊氏模量與鐵相當，密度類似鋁，熱傳導率接近鉬和鎢；
（3）可批量生產：用硅微加工工藝在一片矽片上可以同時製造成百上千個微機械部件或完整的MEMS，批量生產可以大大降低生產成本；
（4）集成化：可以把不同功能、不同敏感方向的多個感測器或執行器集成於一體，形成微感測器陣列或微執行器陣列，甚至可以把多種器件集成在一起形成更為復雜的微系統。微感測器、微執行器和IC集成在一起可以製造出高可靠性和高穩定性的MEMS；
(5)多學科交叉：MEMS的製造涉及電子、機械、材料、信息與自動控制、物理、化學、生物等多種學科，同時MEMS也為上述學科的進一步研究和發展提供了有力的工具。

② 微機電系統的系統特點

1）微型化：MEMS器件體積小、重量輕、耗能低、慣性小、諧振頻率高、響應時間短。
2）以硅為主要材料，機械電器性能優良：硅的強度、硬度和楊氏模量與鐵相當，密度類似鋁，熱傳導率接近鉬和鎢。
3）批量生產：用硅微加工工藝在一片矽片上可同時製造成百上千個微型機電裝置或完整的MEMS。批量生產可大大降低生產成本。
4）集成化：可以把不同功能、不同敏感方向或致動方向的多個感測器或執行器集成於一體，或形成微感測器陣列、微執行器陣列，甚至把多種功能的器件集成在一起，形成復雜的微系統。微感測器、微執行器和微電子器件的集成可製造出可靠性、穩定性很高的MEMS。
5）多學科交叉：MEMS涉及電子、機械、材料、製造、信息與自動控制、物理、化學和生物等多種學科，並集約了當今科學技術發展的許多尖端成果。
MEMS發展的目標在於，通過微型化、集成化來探索新原理、新功能的元件和系統，開辟一個新技術領域和產業。MEMS可以完成大尺寸機電系統所不能完成的任務，也可嵌入大尺寸系統中，把自動化、智能化和可靠性水平提高到一個新的水平。21世紀MEMS將逐步從實驗室走向實用化，對工農業、信息、環境、生物工程、醫療、空間技術、國防和科學發展產生重大影響。
微機電系統是微米大小的機械繫統，其中也包括不同形狀的三維平板印刷產生的系統。這些系統的大小一般在微米到毫米之間。在這個大小范圍中日常的物理經驗往往不適用。比如由於微機電系統的面積對體積比比一般日常生活中的機械繫統要大得多，其表面現象如靜電、潤濕等比體積現象如慣性或熱容量等要重要。它們一般是由類似於生產半導體的技術如表面微加工、體型微加工等技術製造的。其中包括更改的硅加工方法如壓延、電鍍、濕蝕刻、干蝕刻、電火花加工等等。微機電系統是指集微型感測器、執行器以及信號處理和控制電路、介面電路、通信和電源於一體的微型機電系統，是一個獨立的智能系統。主要由感測器、作動器和微能源三大部分組成。微機電系統具有以下幾個基本特點，微型化、智能化、多功能、高集成度。微機電系統。它是通過系統的微型化、集成化來探索具有新原理、新功能的元件和系統微機電系統。微機電系統涉及航空航天、信息通信、生物化學、醫療、自動控制、消費電子以及兵器等應用領域。微機電系統的製造工藝主要有集成電路工藝、微米/納米製造工藝、小機械工藝和其他特種加工工種。微機電系統技術基礎主要包括設計與模擬技術、材料與加工技術、封裝與裝配技術、測量與測試技術、集成與系統技術等。
特點
①和半導體電路相同，使用刻蝕、光刻等製造工藝，不需要組裝、調整；
②進一步可以將機械可動部、電子線路、感測器等集成到一片硅板上；
③它很少佔用地方，可以在一般的機器人到不了的狹窄場所或條件惡劣的地方使用；
④由於工作部件的質量小，高速動作可能；
⑤由於它的尺寸很小，熱膨脹等的影響小；
⑥它產生的力和積蓄的能量很小，本質上比較安全。
優勢
經濟利益：
1.大批量的並行製造過程；
2.系統級集成；
3.封裝集成；
4.與IC工藝兼容。
技術利益：
1.高精度；
2.重量輕，尺寸小；
3.高效能。 MEMS光學掃描儀
隨著信息技術、光通信技術的迅猛發展，MEMS發展的又一領域是與光學相結合，即綜合微電子、微機械、光電子技術等基礎技術，開發新型光器件，稱為微光機電系統(MOEMS)。它能把各種MEMS結構件與微光學器件、光波導器件、半導體激光器件、光電檢測器件等完整地集成在一起。形成一種全新的功能系統。MOEMS具有體積小、成本低、可批量生產、可精確驅動和控制等特點。較成功的應用科學研究主要集中在兩個方面:
一是基於MOEMS的新型顯示、投影設備，主要研究如何通過反射面的物理運動來進行光的空間調制，典型代表為數字微鏡陣列晶元和光柵光閥:二是通信系統，主要研究通過微鏡的物理運動來控制光路發生預期的改變，較成功的有光開關調制器、光濾波器及復用器等光通信器件。MOEMS是綜合性和學科交叉性很強的高新技術，開展這個領域的科學技術研究，可以帶動大量的新概念的功能器件開發。 射頻MEMS技術傳統上分為固定的和可動的兩類。固定的MEMS器件包括本體微機械加工傳輸線、濾波器和耦合器，可動的MEMS器件包括開關、調諧器和可變電容。按技術層面又分為由微機械開關、可變電容器和電感諧振器組成的基本器件層面；由移相器、濾波器和VCO等組成的組件層面；由單片接收機、變波束雷達、相控陣雷達天線組成的應用系統層面。
隨著時間的推移和技術的逐步發展，MEMS所包含的內容正在不斷增加，並變得更加豐富。世界著名信息技術期刊《IEEE論文集》在1998年的MEMS專輯中將MEMS的內容歸納為：集成感測器、微執行器和微系統。人們還把微機械、微結構、靈巧感測器和智能感測器歸入MEMS范疇。製作MEMS的技術包括微電子技術和微加工技術兩大部分。微電子技術的主要內容有:氧化層生長、光刻掩膜製作、光刻選擇摻雜(屏蔽擴散、離子注入)、薄膜(層)生長、連線製作等。微加工技術的主要內容有:硅表面微加工和硅體微加工(各向異性腐蝕、犧牲層)技術、晶片鍵合技術、製作高深寬比結構的LIGA技術等。利用微電子技術可製造集成電路和許多感測器。微加工技術很適合於製作某些壓力感測器、加速度感測器、微泵、微閥、微溝槽、微反應室、微執行器、微機械等，這就能充分發揮微電子技術的優勢，利用MEMS技術大批量、低成本地製造高可靠性的微小衛星。
MEMS技術是一個新興技術領域，主要屬於微米技術范疇。MEMS技術的發展已經歷了10多年時間，大都基於現有技術，用由大到小的技術途徑製作出來的，發展了一批新的集成器件，大大提高了器件的功能和效率，已顯示出了巨大的生命力。MEMS技術的發展有可能會像微電子一樣，對科學技術和人類生活產生革命性的影響，尤其對微小衛星的發展影響更加深遠，必將為大批量生產低成本高可靠性的微小衛星打開大門。

③ 微型計算機有哪些組成部分,有什麼特點和聯系

硬體的系統包括控制器、運算器、儲存設備、輸入設備、輸出設備五個部分。1. 運算器
運算器是完成二進制編碼的算術或邏輯運算的部件。運算器由累加器（用符號A表示）、通用寄存器（用符號B表示）和算術邏輯單元（用符號ALU表示）組成，其核心是算術邏輯單元。通用寄存器B用於暫存參加運算的一個操作數，此操作數來自匯流排。現代計算機的運算器有多個寄存器，稱之為通用寄存器組。累加器A是特殊的寄存器，它既能接受來自匯流排的二進制信息作為參加運算的一個操作數，向算術邏輯單元ALU輸送，又能存儲由ALU運算的中間結果和最後結果。算術邏輯單元由加法器及控制門等邏輯電路組成，以完成A和B中的數據的各種算術與邏輯運算。
運算器一次運算二進制數的位數，稱為字長。它是計算機的重要性能指標。常用的計算機字長有8位、16位、32位及64位。寄存器、累加器的長度應與ALU的字長相等。
2. 存儲器
存儲器的主要功能是存放程序和數據。不管是程序還是數據，在存儲器中都是用二進制的形式表示，統稱為信息。
3. 控制器
控制器是全機的指揮中心，它控制各部件動作，使整個機器連續地、有條不紊地運行。控制器工作的實質就是解釋程序。
4. 輸入輸出設備
輸入設備是變換輸入形式的部件。它將人們的信息形式變換成計算機能接收並識別的信息形式。目前常用的輸入設備是鍵盤、滑鼠器、數字掃描儀以及模數轉換器等。
輸出設備是變換計算機輸出信息形式的部件。它將計算機運算結果的二進制信息轉換成人類或其它設備能接收和識別的形式，如字元、文字、圖形、圖像、聲音等。目前廣為使用的輸出設備有激光印字機、繪圖儀、CRT顯示器等。 5。控制器用處管理與處理所有的數據。

④ 機械繫統設計都有哪些類型特點

機械繫統設計是對機械繫統進行構思、計劃並把設想變為現實的技術實踐活動。
機械繫統設計的類型：
雖然機械繫統種類繁多，結構千變萬化，但從設計角度來看一般可分為開發設計、變異設計和反求設計。
1、開發設計
針對新任務，提出新方案，完成產品規劃、概念設計、構形設計的全過程。
2、變異設計
在已有產品的基礎上，針對原有缺點或新的工作要求，從工作原理、功能結構、執行機構類型和尺寸等方面進行一定的變異，設計出新產品以適應市場需要，增強市場競爭力。這種設計也可包括在基本型產品的基礎上，工作原理保持不變，開發出不同參數、不同尺寸或不同功能和性能的變型系列產品。如空調機系統產品，有不同功率的空調機系列、不同性能(變頻、凈化等)空調機系列等都屬於變異設計。
3、反求設計
針對已有的先進產品或設計，進行深入分析研究，探索掌握其關鍵技術，在消化、吸收的基礎上，開發出同類型、但能避開其專利的新產品。
機械繫統設計的特點：
機械繫統設計必須考慮整個系統的運行，而不是只關心各組成都分的工作狀態和性能。傳統的設計方法注重內部系統的設計，且以改善零部件的特性為重點，至於各零部件之間、外部環境與內部系統之間的相互作用和影響考慮較少。零部件的設計固然應該給予足夠的重視，但全部用最好的零部件未必能組成好的系統，其技術和經濟性未必能實現良好的統一。應該在保證系統整體工作狀態和性能最好的前提下，確定各零部件的基本要求及它們之間的協調和統一。
同時，應在調查研究的基礎上搞清外部環境對該機械繫統的作用和影響，如市場的要求(包括功能、價格、銷售量、尺寸、質量、工期、外觀等)和約束條件(包括資金、材料、設備、技術、人員培訓、信息、使用環境、後勤供應、檢修、售後服務、基礎和地基、法律和政策等)。這些都對內部系統設計有直接影響，不僅影響機械繫統的總體方案、經濟性、可靠性和使用壽命等指標，也影響具體零部件的性能參數、結構和技術要求，甚至可能導致設計失敗。
此外，也不能忽略機械繫統對外部環境的作用和影響，包括該產品投入市場後對市場形勢、競爭對手的影響，運行中對操作環境、操作人員及周圍其他人員的影響等。
內部系統設計與外部系統設計相結合是系統設計的特點，它可使設計盡量做到周密、合理，少走彎路，避免不必要的返工和浪費，以盡可能少的投資獲取盡可能大的效益，其技術、經濟、社會效果往往隨系統復雜程度的增加而越趨明顯。

⑤ 微型計算機的主要特點是什麼

一、體積小：

由於採用了大規模和超大規模集成電路，從而使構成微型計算機所需的器件數目大為減少，體積大為縮小。一個與小型機CPU功能相當的16位微處理器MC68000，由13 000個標准門電路組成，其晶元面積僅為（6.25×7.14）mm²，功耗為1.25 W。32位的超級微處理器80486，有120萬個晶體管電路，其晶元面積僅為（16×11）mm²，晶元的重量僅十幾克。工作在50 MHz時鍾頻率時的最大功耗僅為3 W。

二、可靠性高：

微型計算機採用大規模集成電路以後，系統內使用的晶元數大大減少，接插件數目大幅度減少，簡化了外部引線，安裝更加容易。加之MOS電路晶元本身功耗低、發熱量小，使微型計算機的可靠性大大提高，因而也降低了對使用環境的要求，普通的辦公室和家庭環境就能滿足要求。

三、結構簡單：

微型計算機多採用模塊化的硬體結構，特別是採用匯流排結構後，微型計算機系統成為一個開放的體系結構，系統中各功能部件通過標准化的插槽和介面相連，用戶選擇不同的功能部件（板卡）和相應外圍設備就可構成不同要求和規模的微型計算機系統。

四、性價比高：

隨著微電子學的高速發展和大規模、超大規模集成電路技術的不斷成熟，集成電路晶元的價格越來越低，微型機的成本不斷下降，同時也使許多過去只在大、中型計算機中採用的技術（如流水線技術、RISC技術、虛擬存儲技術等）也在微型機中採用。

許多高性能的微型計算機（如Pentium Pro、Pentium II等）的性能實際上已經超過了中、小型計算機（甚至是大型機）的水平，但其價格要比中、小型機低得多。

隨著超大規模集成電路技術的進一步成熟，生產規模和自動化程度的不斷提高，微型機的價格還會越來越便宜，而性價比會越來越高，這將使微型計算機得到更為廣泛的應用。

(5)微型機械繫統的特點有哪些擴展閱讀：

微型計算機的關鍵技術主要集中在以下幾個方面。

一、CPU技術

CPU是微型機的核心部件，是提高系統整體性能的關鍵，它主要包括運算器和控制器兩個部件。在微型機不斷向超輕、超薄方向發展的今天，要求CPU在保持高性能和高速度的同時還要在設計上考慮以下幾個要素：

1、低耗電降低工作電壓，減少電源消耗，以更有效地延長工作時間。

2、低耗熱降低熱量產生，以求高速運算下系統的穩定性。

3、高密度腳數封縮小體積，提供更多功能。

二、主板技術

主板不但決定著微型機的性能，而且也決定其工作的穩定性和可靠性。微型機所追求的輕薄、散熱性強、性能穩定必須要求合理地把各種控制晶元、顯卡、音效卡以及各種外設介面等整合在一起，這些技術實質上就是主板的研發技術。

三、顯示屏技術

顯示屏是微型機最吸引人的地方，使用的基本是LCD顯示屏。LCD屏的最大特點是驅動電壓小、功耗小、無輻射，而且還具有平、薄、輕及易實現大面積顯示的特點。

LCD內部機械尺寸、安裝尺寸、驅動電路及數據介面會有許多不同之處，但相同尺寸LCD在解析度和點距相同時顯示標准基本一致。

⑥ 微型計算機有哪些特點

第四代計算機是以大規模集成電路為基礎而發展起來的微處理機和微型計算機。微型機體積小、功耗低、成本低，明顯優於其他類型計算機，因而得到廣泛應用和迅速普及。在20世紀80年代和90年代期間，計算機工業保持高速度的發展。第四代計算機的系統性能不斷提高，各種類型的計算機都正在向各自的高檔機發展，每隔二三年就研製出一個改進型，成本不斷降低，價格不斷下降。而以超大規模集成電路為基礎的高度智能化的第五代計算機系統即將面世，這將是科學技術發展的必然趨勢。

微型機是各類計算機中發展最快、人們最感興趣的一個分支，其性能已達到甚至超過一般小型機水平。目前，微機的銷量日益增大，走入家庭已是大勢所趨。

微處理器由運算器和控制器組成，分別完成對數據的算術運算、邏輯運算、邏輯判斷和控制計算機各部件有序工作，自動執行程序命令。因此，微處理器的設計技術對改善計算機的性能起關鍵作用。現在，各計算機廠商正展開微處理器大競賽，在設計工藝、集成度、速度、功耗上一爭高低，為計算機的發展再添新彩。