+7 499 196 95 39
Изобретение относится к микроэлектромеханическим системам, а именно к мембранным актюаторам для лабораторий на чипе, микродвигателей и микроробототехнических систем. Технический результат заключается в улучшении рабочих характеристик электрохимического актюатора за счет возможности работать с большим диапазоном перемещения. Электрохимический актюатор включает микромеханическую часть в виде рабочей камеры с двумя электродами, заполненной электролитом и закрытой мембраной, и управляющее устройство, содержащее микроконтроллер, цифро-аналоговый преобразователь, предусилитель, усилитель мощности, токовый трансформатор, преобразователь тока в напряжение, выпрямитель и интегратор, а также дополнительно содержит интегратор, делитель напряжения и компаратор. Электроды выполнены из металла платиновой группы или имеют покрытие из металла платиновой группы. Выходной сигнал выпрямителя подается на два параллельно включенных интегратора, выходные сигналы которых подаются на компаратор. Первый интегратор соединен с положительным входом компаратора напрямую и имеет меньшее время интегрирования, чем второй интегратор, а второй интегратор соединен с отрицательным входом компаратора через делитель напряжения. Выходной сигнал компаратора подается на микроконтроллер. Наличие двух интеграторов, делителя напряжения и компаратора в составе управляющего устройства позволяет ему прерывать серию импульсов по наступлению взрыва микропузыря в рабочей камере. 1. Электрохимический актюатор, включающий микромеханическую часть в виде рабочей камеры с двумя электродами, заполненной электролитом и закрытой мембраной, и управляющее устройство, содержащее микроконтроллер, цифро-аналоговый преобразователь, предусилитель, усилитель мощности, токовый трансформатор тока, протекающего через электроды, один из которых заземлен, преобразователь тока в напряжение, выпрямитель и интегратор, причем микроконтроллер формирует однополярные импульсы напряжения и подает их через цифро-аналоговый преобразователь на предусилитель, который сдвигает постоянную составляющую сигнала, преобразуя однополярные импульсы в импульсы переменной полярности, при этом микроконтроллер прерывает формирование импульсов в серии импульсов при смене на его входе логического состояния компаратора, отличающийся тем, что электроды выполнены из металла платиновой группы или имеют покрытие из металла платиновой группы, а управляющее устройство дополнительно содержит интегратор, делитель напряжения и компаратор, при этом выходной сигнал выпрямителя подается на два параллельно включенных интегратора, выходные сигналы интеграторов подаются на компаратор, причем первый интегратор соединен с положительным входом компаратора напрямую и имеет меньшее время интегрирования, чем второй интегратор, а второй интегратор соединен с отрицательным входом компаратора через делитель напряжения, а выходной сигнал компаратора подается на микроконтроллер.
2. Электрохимический актюатор по п. 1, отличающийся тем, что электроды выполнены из рутения, родия или иридия или имеют покрытие из рутения, родия или иридия.
3. Электрохимический актюатор по п. 1, отличающийся тем, что первый интегратор имеет время интегрирования, выбранное из диапазона от 0,2 мкс до 10 мкс, а второй интегратор имеет время интегрирования, выбранное из диапазона от 50 мкс до 200 мкс.
4. Электрохимический актюатор по п. 1, отличающийся тем, что делитель напряжения имеет коэффициент передачи, выбранный из диапазона от 0,3 до 0,95.
5. Электрохимический актюатор по п. 1, отличающийся тем, что цифро-аналоговый преобразователь встроен в микроконтроллер.