المالك عبد جامعةالسعديالعلوم كلية

تطوان

UNIVERSITE ABDELMALEK ESSAADIFACULTE DES SCIENCESTETOUAN

MASTER MECATRONIQUE

exposé

MODULE :MOTEUR ET ACTIONNEUR

TITRE: MICRO ACTIONNEUR ELECTROSTATIQUE

Présenté par  : HANAFI Mounir et SAOU Houssain

Exposé devant : Pr. DIOURI Jaouad

Plan Introduction

Conception du micro actionneur électrostatique

Micro-miroir électrostatique

conclusion

Introduction

• Micro actionneurmoteurs de très faible dimension susceptibles d'entrainer des dispositifs .

les matériaux constituante sont à base de silicium.

 l’attraction coulombienne entre charges de signes opposées. 

la force F est directement reliée à l’énergie stockée E proportionnelle à la capacité C.

           E= ½ C V2 et    F=− E∇

Les actionneurs peuvent faire appel à plusieurs principe

Magnétique

 thermique

 optique

acoustique 

 chimique

Conception du micro actionneur électrostatique

fabrication de structures à partir de films minces

les matériaux utilisés sont des poly-siliciums fortement dopés pour être conducteurs, des oxydes et nitrures de silicium

La réalisation d’un micro moteur électrostatique vers la fin des années 80 

structure générique est constituée :

• structure extérieure fixe  comportant les électrodes du stator 

• une structure interne formant le rotor

Il Existe 2 types: Type 3/2 et Type Wobble

Les électrodes du stator sont alimentées individuellement suivant trois phases

La force utile est tangentielle et dépend de la variation de capacité obtenue entre la position intermédiaire et la position alignée.

La rotation s’opère dans le sens opposé de circulation des phases suivant un fonctionnement de type pas à pas 

 

Type 3/2

Type wobble (rotation désaxée)

C’est le contraire des structures  de types 3/2

Micro-miroir électrostatique.

Description générale du micro-miroir mis au point.

le système se compose généralement d’une plaque mince réfléchissante, suspendue par des barres de torsion encastrées aux deux extrémités

Les forces électrostatiques engendrées par une tension appliquée entre une électrode et le miroir permettent à celui-ci de pivoter autour de l’axe des barres de torsion  En excitant alternativement les deux électrodes

Les forces électrostatique effectuons  une listes des moments 

   Le moment d’inertie, qui est proportionnel à l’accélération angulaire et dépend de 

      l’inertie de rotation notée I de la plaque autour des barres. Soit :

  Le moment de rappel mécanique, qui dépend de l’angle de rotation, et qui est noté : 

  Le moment de frottement, dont il est admis qu’il est proportionnel à la vitesse de  

rotation angulaire et dépend du coefficient de frottement F :    L’équation globale traduisant l’équilibre de la structure est donc :

Dans laquelle Me, correspond au moment électrostatique qui fait tourner la miroir

Exemple d’Applications du micro miroir

Vidéoprojecteurs DLP

La technologie du vidéoprojecteur DLP, c'est un composant du DMD (Digital Micromirror Device) qui contient des milliers de micro-miroirs indépendants les uns des autres

Avantage du DLP : la luminosité est meilleure que le LCD avec un meilleur contraste. Les pixels sont quasiment invisibles.

On peut trouver l’utilisation du micro miroir aussi dans TVHD ; cinéma numérique 

Conclusion

Le développement des actionneurs électrostatiques à partir des technologies silicium a été historiquement plus lent que celui des capteurs et reste un sujet d’étude tant au niveau de la fabrication et de la modélisation. 

Certaines réalisations sont plus proches de l’application comme les micro-miroirs aussi bien pour des systèmes de projection .

Merci pour votre attention