郑华银，石庚辰，孙韶春

（机电动态控制重点实验室，北京 100081）

0 引言

微机电系统（MEMS）是将微电子技术与微细加工技术相结合，实现了微电子与微机械融为一体的系统［1］。微结构是MEMS系统的重要组成部分，其运动特性直接影响整个系统的性能及可靠性。随着科技的发展，MEMS测试技术越来越受到重视，其中机构的动态特性测试技术在MEMS研发和产业化过程中具有重要的意义。微机电系统几何尺寸小、集成度高，使得常规测试方法与技术不能完全满足测试要求，探寻新方法、新技术显得尤为重要。

MEMS微结构的主要运动参数有位移、速度、振动及频率等。目前应用比较广泛的微结构运动参数检测技术及方法有：1）计算机微视觉与频闪光照明技术［2－5］，主要对微位移［6］及微马达转速［7］进行测量；2）激光多普勒振动测试技术［2］，主要对微结构的位移及振动进行测量；3）光纤技术［2］，利用光纤传输［3］中光强的变化可测量位移、振动频率等参量，应用该技术制作的光纤迈克尔逊干涉仪可用于高频运动检测；4）当摄像的曝光时间较长时，利用微结构周期往复运动造成图像中的时间平均效应，可进行最大运动幅度的测量［4］。

以上这些技术取得了较好的效果，但对测量设备和实验条件提出了苛刻的要求，并且算法复杂，成本较高。针对上述问题，本文提出了采用光电传感器进行非接触式微结构运动参数测试的方法。

1 光电传感器原理

光电传感器是采用光电元件作为检测元件的传感器，可用于检测直接引起光量变化的非电量，如光强、光照度等，也可检测能转换成光量变化的其他非电量，如速度、位移、振动等。……