微型机械系统的特点有哪些

① 微电子机械系统的特点

MEMS是受集成电路工艺的启发发展起来的，它具有集成电路的系统的许多优点，同时又集成了多种学科的尖端成果。MEMS具有以下特点：
(1)微型化：MEMS器件小、重量轻、耗能低、惯性小、谐振频率高、响应时间短；
（2）以硅为主要材料，机械电气性能优良：硅材料的强度、硬度和杨氏模量与铁相当，密度类似铝，热传导率接近钼和钨；
（3）可批量生产：用硅微加工工艺在一片硅片上可以同时制造成百上千个微机械部件或完整的MEMS，批量生产可以大大降低生产成本；
（4）集成化：可以把不同功能、不同敏感方向的多个传感器或执行器集成于一体，形成微传感器阵列或微执行器阵列，甚至可以把多种器件集成在一起形成更为复杂的微系统。微传感器、微执行器和IC集成在一起可以制造出高可靠性和高稳定性的MEMS；
(5)多学科交叉：MEMS的制造涉及电子、机械、材料、信息与自动控制、物理、化学、生物等多种学科，同时MEMS也为上述学科的进一步研究和发展提供了有力的工具。

② 微机电系统的系统特点

1）微型化：MEMS器件体积小、重量轻、耗能低、惯性小、谐振频率高、响应时间短。
2）以硅为主要材料，机械电器性能优良：硅的强度、硬度和杨氏模量与铁相当，密度类似铝，热传导率接近钼和钨。
3）批量生产：用硅微加工工艺在一片硅片上可同时制造成百上千个微型机电装置或完整的MEMS。批量生产可大大降低生产成本。
4）集成化：可以把不同功能、不同敏感方向或致动方向的多个传感器或执行器集成于一体，或形成微传感器阵列、微执行器阵列，甚至把多种功能的器件集成在一起，形成复杂的微系统。微传感器、微执行器和微电子器件的集成可制造出可靠性、稳定性很高的MEMS。
5）多学科交叉：MEMS涉及电子、机械、材料、制造、信息与自动控制、物理、化学和生物等多种学科，并集约了当今科学技术发展的许多尖端成果。
MEMS发展的目标在于，通过微型化、集成化来探索新原理、新功能的元件和系统，开辟一个新技术领域和产业。MEMS可以完成大尺寸机电系统所不能完成的任务，也可嵌入大尺寸系统中，把自动化、智能化和可靠性水平提高到一个新的水平。21世纪MEMS将逐步从实验室走向实用化，对工农业、信息、环境、生物工程、医疗、空间技术、国防和科学发展产生重大影响。
微机电系统是微米大小的机械系统，其中也包括不同形状的三维平板印刷产生的系统。这些系统的大小一般在微米到毫米之间。在这个大小范围中日常的物理经验往往不适用。比如由于微机电系统的面积对体积比比一般日常生活中的机械系统要大得多，其表面现象如静电、润湿等比体积现象如惯性或热容量等要重要。它们一般是由类似于生产半导体的技术如表面微加工、体型微加工等技术制造的。其中包括更改的硅加工方法如压延、电镀、湿蚀刻、干蚀刻、电火花加工等等。微机电系统是指集微型传感器、执行器以及信号处理和控制电路、接口电路、通信和电源于一体的微型机电系统，是一个独立的智能系统。主要由传感器、作动器和微能源三大部分组成。微机电系统具有以下几个基本特点，微型化、智能化、多功能、高集成度。微机电系统。它是通过系统的微型化、集成化来探索具有新原理、新功能的元件和系统微机电系统。微机电系统涉及航空航天、信息通信、生物化学、医疗、自动控制、消费电子以及兵器等应用领域。微机电系统的制造工艺主要有集成电路工艺、微米/纳米制造工艺、小机械工艺和其他特种加工工种。微机电系统技术基础主要包括设计与仿真技术、材料与加工技术、封装与装配技术、测量与测试技术、集成与系统技术等。
特点
①和半导体电路相同，使用刻蚀、光刻等制造工艺，不需要组装、调整；
②进一步可以将机械可动部、电子线路、传感器等集成到一片硅板上；
③它很少占用地方，可以在一般的机器人到不了的狭窄场所或条件恶劣的地方使用；
④由于工作部件的质量小，高速动作可能；
⑤由于它的尺寸很小，热膨胀等的影响小；
⑥它产生的力和积蓄的能量很小，本质上比较安全。
优势
经济利益：
1.大批量的并行制造过程；
2.系统级集成；
3.封装集成；
4.与IC工艺兼容。
技术利益：
1.高精度；
2.重量轻，尺寸小；
3.高效能。 MEMS光学扫描仪
随着信息技术、光通信技术的迅猛发展，MEMS发展的又一领域是与光学相结合，即综合微电子、微机械、光电子技术等基础技术，开发新型光器件，称为微光机电系统(MOEMS)。它能把各种MEMS结构件与微光学器件、光波导器件、半导体激光器件、光电检测器件等完整地集成在一起。形成一种全新的功能系统。MOEMS具有体积小、成本低、可批量生产、可精确驱动和控制等特点。较成功的应用科学研究主要集中在两个方面:
一是基于MOEMS的新型显示、投影设备，主要研究如何通过反射面的物理运动来进行光的空间调制，典型代表为数字微镜阵列芯片和光栅光阀:二是通信系统，主要研究通过微镜的物理运动来控制光路发生预期的改变，较成功的有光开关调制器、光滤波器及复用器等光通信器件。MOEMS是综合性和学科交叉性很强的高新技术，开展这个领域的科学技术研究，可以带动大量的新概念的功能器件开发。 射频MEMS技术传统上分为固定的和可动的两类。固定的MEMS器件包括本体微机械加工传输线、滤波器和耦合器，可动的MEMS器件包括开关、调谐器和可变电容。按技术层面又分为由微机械开关、可变电容器和电感谐振器组成的基本器件层面；由移相器、滤波器和VCO等组成的组件层面；由单片接收机、变波束雷达、相控阵雷达天线组成的应用系统层面。
随着时间的推移和技术的逐步发展，MEMS所包含的内容正在不断增加，并变得更加丰富。世界著名信息技术期刊《IEEE论文集》在1998年的MEMS专辑中将MEMS的内容归纳为：集成传感器、微执行器和微系统。人们还把微机械、微结构、灵巧传感器和智能传感器归入MEMS范畴。制作MEMS的技术包括微电子技术和微加工技术两大部分。微电子技术的主要内容有:氧化层生长、光刻掩膜制作、光刻选择掺杂(屏蔽扩散、离子注入)、薄膜(层)生长、连线制作等。微加工技术的主要内容有:硅表面微加工和硅体微加工(各向异性腐蚀、牺牲层)技术、晶片键合技术、制作高深宽比结构的LIGA技术等。利用微电子技术可制造集成电路和许多传感器。微加工技术很适合于制作某些压力传感器、加速度传感器、微泵、微阀、微沟槽、微反应室、微执行器、微机械等，这就能充分发挥微电子技术的优势，利用MEMS技术大批量、低成本地制造高可靠性的微小卫星。
MEMS技术是一个新兴技术领域，主要属于微米技术范畴。MEMS技术的发展已经历了10多年时间，大都基于现有技术，用由大到小的技术途径制作出来的，发展了一批新的集成器件，大大提高了器件的功能和效率，已显示出了巨大的生命力。MEMS技术的发展有可能会像微电子一样，对科学技术和人类生活产生革命性的影响，尤其对微小卫星的发展影响更加深远，必将为大批量生产低成本高可靠性的微小卫星打开大门。

③ 微型计算机有哪些组成部分,有什么特点和联系

硬件的系统包括控制器、运算器、储存设备、输入设备、输出设备五个部分。1. 运算器
运算器是完成二进制编码的算术或逻辑运算的部件。运算器由累加器（用符号A表示）、通用寄存器（用符号B表示）和算术逻辑单元（用符号ALU表示）组成，其核心是算术逻辑单元。通用寄存器B用于暂存参加运算的一个操作数，此操作数来自总线。现代计算机的运算器有多个寄存器，称之为通用寄存器组。累加器A是特殊的寄存器，它既能接受来自总线的二进制信息作为参加运算的一个操作数，向算术逻辑单元ALU输送，又能存储由ALU运算的中间结果和最后结果。算术逻辑单元由加法器及控制门等逻辑电路组成，以完成A和B中的数据的各种算术与逻辑运算。
运算器一次运算二进制数的位数，称为字长。它是计算机的重要性能指标。常用的计算机字长有8位、16位、32位及64位。寄存器、累加器的长度应与ALU的字长相等。
2. 存储器
存储器的主要功能是存放程序和数据。不管是程序还是数据，在存储器中都是用二进制的形式表示，统称为信息。
3. 控制器
控制器是全机的指挥中心，它控制各部件动作，使整个机器连续地、有条不紊地运行。控制器工作的实质就是解释程序。
4. 输入输出设备
输入设备是变换输入形式的部件。它将人们的信息形式变换成计算机能接收并识别的信息形式。目前常用的输入设备是键盘、鼠标器、数字扫描仪以及模数转换器等。
输出设备是变换计算机输出信息形式的部件。它将计算机运算结果的二进制信息转换成人类或其它设备能接收和识别的形式，如字符、文字、图形、图像、声音等。目前广为使用的输出设备有激光印字机、绘图仪、CRT显示器等。 5。控制器用处管理与处理所有的数据。

④ 机械系统设计都有哪些类型特点

机械系统设计是对机械系统进行构思、计划并把设想变为现实的技术实践活动。
机械系统设计的类型：
虽然机械系统种类繁多，结构千变万化，但从设计角度来看一般可分为开发设计、变异设计和反求设计。
1、开发设计
针对新任务，提出新方案，完成产品规划、概念设计、构形设计的全过程。
2、变异设计
在已有产品的基础上，针对原有缺点或新的工作要求，从工作原理、功能结构、执行机构类型和尺寸等方面进行一定的变异，设计出新产品以适应市场需要，增强市场竞争力。这种设计也可包括在基本型产品的基础上，工作原理保持不变，开发出不同参数、不同尺寸或不同功能和性能的变型系列产品。如空调机系统产品，有不同功率的空调机系列、不同性能(变频、净化等)空调机系列等都属于变异设计。
3、反求设计
针对已有的先进产品或设计，进行深入分析研究，探索掌握其关键技术，在消化、吸收的基础上，开发出同类型、但能避开其专利的新产品。
机械系统设计的特点：
机械系统设计必须考虑整个系统的运行，而不是只关心各组成都分的工作状态和性能。传统的设计方法注重内部系统的设计，且以改善零部件的特性为重点，至于各零部件之间、外部环境与内部系统之间的相互作用和影响考虑较少。零部件的设计固然应该给予足够的重视，但全部用最好的零部件未必能组成好的系统，其技术和经济性未必能实现良好的统一。应该在保证系统整体工作状态和性能最好的前提下，确定各零部件的基本要求及它们之间的协调和统一。
同时，应在调查研究的基础上搞清外部环境对该机械系统的作用和影响，如市场的要求(包括功能、价格、销售量、尺寸、质量、工期、外观等)和约束条件(包括资金、材料、设备、技术、人员培训、信息、使用环境、后勤供应、检修、售后服务、基础和地基、法律和政策等)。这些都对内部系统设计有直接影响，不仅影响机械系统的总体方案、经济性、可靠性和使用寿命等指标，也影响具体零部件的性能参数、结构和技术要求，甚至可能导致设计失败。
此外，也不能忽略机械系统对外部环境的作用和影响，包括该产品投入市场后对市场形势、竞争对手的影响，运行中对操作环境、操作人员及周围其他人员的影响等。
内部系统设计与外部系统设计相结合是系统设计的特点，它可使设计尽量做到周密、合理，少走弯路，避免不必要的返工和浪费，以尽可能少的投资获取尽可能大的效益，其技术、经济、社会效果往往随系统复杂程度的增加而越趋明显。

⑤ 微型计算机的主要特点是什么

一、体积小：

由于采用了大规模和超大规模集成电路，从而使构成微型计算机所需的器件数目大为减少，体积大为缩小。一个与小型机CPU功能相当的16位微处理器MC68000，由13 000个标准门电路组成，其芯片面积仅为（6.25×7.14）mm²，功耗为1.25 W。32位的超级微处理器80486，有120万个晶体管电路，其芯片面积仅为（16×11）mm²，芯片的重量仅十几克。工作在50 MHz时钟频率时的最大功耗仅为3 W。

二、可靠性高：

微型计算机采用大规模集成电路以后，系统内使用的芯片数大大减少，接插件数目大幅度减少，简化了外部引线，安装更加容易。加之MOS电路芯片本身功耗低、发热量小，使微型计算机的可靠性大大提高，因而也降低了对使用环境的要求，普通的办公室和家庭环境就能满足要求。

三、结构简单：

微型计算机多采用模块化的硬件结构，特别是采用总线结构后，微型计算机系统成为一个开放的体系结构，系统中各功能部件通过标准化的插槽和接口相连，用户选择不同的功能部件（板卡）和相应外围设备就可构成不同要求和规模的微型计算机系统。

四、性价比高：

随着微电子学的高速发展和大规模、超大规模集成电路技术的不断成熟，集成电路芯片的价格越来越低，微型机的成本不断下降，同时也使许多过去只在大、中型计算机中采用的技术（如流水线技术、RISC技术、虚拟存储技术等）也在微型机中采用。

许多高性能的微型计算机（如Pentium Pro、Pentium II等）的性能实际上已经超过了中、小型计算机（甚至是大型机）的水平，但其价格要比中、小型机低得多。

随着超大规模集成电路技术的进一步成熟，生产规模和自动化程度的不断提高，微型机的价格还会越来越便宜，而性价比会越来越高，这将使微型计算机得到更为广泛的应用。

(5)微型机械系统的特点有哪些扩展阅读：

微型计算机的关键技术主要集中在以下几个方面。

一、CPU技术

CPU是微型机的核心部件，是提高系统整体性能的关键，它主要包括运算器和控制器两个部件。在微型机不断向超轻、超薄方向发展的今天，要求CPU在保持高性能和高速度的同时还要在设计上考虑以下几个要素：

1、低耗电降低工作电压，减少电源消耗，以更有效地延长工作时间。

2、低耗热降低热量产生，以求高速运算下系统的稳定性。

3、高密度脚数封缩小体积，提供更多功能。

二、主板技术

主板不但决定着微型机的性能，而且也决定其工作的稳定性和可靠性。微型机所追求的轻薄、散热性强、性能稳定必须要求合理地把各种控制芯片、显卡、声卡以及各种外设接口等整合在一起，这些技术实质上就是主板的研发技术。

三、显示屏技术

显示屏是微型机最吸引人的地方，使用的基本是LCD显示屏。LCD屏的最大特点是驱动电压小、功耗小、无辐射，而且还具有平、薄、轻及易实现大面积显示的特点。

LCD内部机械尺寸、安装尺寸、驱动电路及数据接口会有许多不同之处，但相同尺寸LCD在分辨率和点距相同时显示标准基本一致。

⑥ 微型计算机有哪些特点

第四代计算机是以大规模集成电路为基础而发展起来的微处理机和微型计算机。微型机体积小、功耗低、成本低，明显优于其他类型计算机，因而得到广泛应用和迅速普及。在20世纪80年代和90年代期间，计算机工业保持高速度的发展。第四代计算机的系统性能不断提高，各种类型的计算机都正在向各自的高档机发展，每隔二三年就研制出一个改进型，成本不断降低，价格不断下降。而以超大规模集成电路为基础的高度智能化的第五代计算机系统即将面世，这将是科学技术发展的必然趋势。

微型机是各类计算机中发展最快、人们最感兴趣的一个分支，其性能已达到甚至超过一般小型机水平。目前，微机的销量日益增大，走入家庭已是大势所趋。

微处理器由运算器和控制器组成，分别完成对数据的算术运算、逻辑运算、逻辑判断和控制计算机各部件有序工作，自动执行程序命令。因此，微处理器的设计技术对改善计算机的性能起关键作用。现在，各计算机厂商正展开微处理器大竞赛，在设计工艺、集成度、速度、功耗上一争高低，为计算机的发展再添新彩。