有哪些深入了解後能讓人嘆為觀止的機械產品?

時間 2021-05-05 21:12:59

1樓:亞德諾半導體

MEMS。

說到MEMS,ADI與其淵源頗深,在該領域的技術方面也有著深厚積累,比如世界上第一款成功開發、製造並商用的MEMS加速度計是ADI於2023年發布的 ADXL50 加速度計;2023年發布第一款整合式MEMS陀螺儀 ADXRS150等等…… 小A看到前排答主 @陳可抒 詳細闡述了MEMS的精細工藝,還有 @阿hong 細緻介紹了MEMS在多個領域的產品應用(包括開關/繼電器部分)。那麼在兩位答主回答的基礎上,小A也補充一些關於MEMS開關方向的技術優勢~

圖一,ADI MEMS開關技術示例

過去30年來,MEMS開關一直被標榜為效能有限的機電繼電器的出色替代器件,因為它易於使用,尺寸很小(扣題重點),能夠以極小的損耗可靠地傳送0 Hz/dc至數百GHz訊號,有望徹底改變電子系統的實現方式。繼電器的缺點包括頻寬較窄、動作壽命有限、通道數有限以及封裝尺寸較大。與繼電器相比,MEMS技術一直就有實現最高水平RF開關效能的潛力,其可靠性要高出好幾個數量級,而且尺寸很小。

這種效能優勢會對大量不同的裝置和應用產生重要影響。在MEMS開關技術的幫助下,很多領域都將達到前所未有的效能水準和尺寸規格,包括電氣測試與測量系統、防務系統應用、醫療保健裝置。它所具備的優勢如下所示:

1. 極高的可靠性

在小A看來,可靠性如何是所有新技術的主要"教義"之一。新型MEMS技術製造工藝是支援開發機械魯棒、高效能開關設計的基礎。它與氣密性矽帽工藝相結合,是實現真正可靠的長壽命MEMS開關的關鍵。

為將MEMS開關成功商業化,需要進行大量針對MEMS開關的特定可靠性測試,例如開關迴圈、壽命測試、機械衝擊測試等。除了這種認證之外,為保證達到盡可能高的質量水準,還利用全部標準IC可靠性測試對器件進行質量認證。

在RF儀器儀表應用中,開關動作壽命長至關重要。相比於機電繼電器,MEMS技術的迴圈壽命高出乙個數量級。85°C時的高溫工作壽命(HTOL I)測試和早期壽命故障(ELF)認證測試,嚴格保證了器件的迴圈壽命。

持續導通壽命(COL)效能是MEMS開關技術的另乙個重要引數。例如,RF儀器儀表開關使用情況各異,某個開關可能長期保持接通狀態。目前MEMS開關技術已經可實現出色的COL效能以降低壽命風險。

通過深入開發,COL效能已從最初的50°C下7年(平均失效前時間)提公升到業界領先的85°C下10年。

還有一點需提及的是,MEMS開關元件的尺寸和慣性更小,因此它的可靠性能比機電繼電器有顯著提高。

2. 無與倫比的效能優勢

MEMS開關的關鍵優勢是它在乙個非常小的表貼封裝中,實現了0 Hz/dc精密效能、寬頻RF效能以及比繼電器優越得多的可靠性。

任何開關技術最重要的品質因數之一是單個開關的導通電阻與關斷電容的乘積。它通常被稱為RonCoff乘積,單位為飛秒(fs)。當RonCoff降低時,開關的插入損耗也會降低,關斷隔離效能隨之提高。

比如ADI MEMS開關技術的單個開關單元的RonCoff乘積小於8,這保證了該技術是實現世界一流開關效能的不二選擇。利用這一根本優勢和精心設計,便可達到優異的RF效能水平。

3. 小尺寸不礙事

無論是什麼市場產品,小尺寸通常都是一項關鍵要求。MEMS在這方面同樣具有令人信服的優勢。MEMS開關節省了大量空間,其體積僅相當於繼電器的5%。

這種超小尺寸顯著節省了PCB板面積,尤其是它使得PCB板的雙面開發利用成為可能。這一優勢對於迫切需要提高通道密度的自動測試裝置製造商特別有價值。

圖二,引線框晶元級封裝MEMS開關(四開關)與典型機電式RF繼電器(四開關)的尺寸比較

總的來說,與傳統機電繼電器相比, MEMS開關技術使RF和DC開關效能、可靠性及小型化實現了跨越式發展,越來越多的行業和產品應用也愈發需要MEMS技術支援,相信在未來能看到更多MEMS開關技術更強大的潛力~

2樓:king

差分機來自bbc紀錄片

催生了批處理程式思想。圖靈受它影響很大

3樓:默戈

我目前的代表作…雖然只是乙個小比賽的機器,說不上什麼嘆為觀止,但我很喜歡它。

在這個專案上,它是最快的。

感謝我的程式猿隊友。

光電搬運機械人E-Revolver

4樓:我來問道

外行推薦看一下純機械結構計算器和珠算。

前者讓你知道,足夠複雜的機械結構可以完成任何現代控制想完成的工作。

後者讓你知道,牛叉的機械設計在於思想而不是用複雜的結構裝b。而在於滿足產品定義的前提下簡化機構以滿足生產與與成本要求。

5樓:機械液壓論壇

有一種產品是幾乎所有的機械產品都需要的,那就是軸承,如果你深入了解的話,你會發現這種僅有三四種零件(內圈外、圈、滾動體、保持架)組成的軸承竟然蘊藏著這麼多技術難題。

我們先看看普通軸承的結構吧。

球軸承從球軸承的發明到現在已經有300多年歷史了,軸承發展到今天,軸承產品型別已經相當豐富了,產品技術也已經達到了相當高的水平,對軸承的研究也達到了比較高的水平。

最大的軸承可以做到十幾公尺,滾道粗糙度達到微公尺級。

直徑18公尺的迴轉支撐

最小的商業化軸承可以做到,外徑1.5mm,內徑0.5mm,還有6個直徑0.25mm的鋼球。

不過這還不是最小的,因為最小的軸承是奈米級的,他是由多壁奈米管製成的軸承,這種軸承幾乎沒有摩擦力,它的結構是這樣的

這些還不算最為令人驚嘆的.

鋼球的圓度通過精密研磨可以達到0.05微公尺,裝在同乙個軸承上的鋼球直徑偏差也可以控制在0.05微公尺,這樣鋼球相對於內外圈滾道滾動時振動更低,噪音更小,軸承承受的載荷在不同鋼球上分布得更均勻,這是精度等級要求最高的軸承了,普通的軸承應用是沒有必要達到這麼高的要求的。

滾道經過熱處理極限抗壓強度最高可以達到4600MPa,這是非常不可思議的壓力值,打個比方,1平方厘公尺的面積可以承受46噸的重量,這是多麼可怕的承載能力啊。

軸承經常要承受幾千轉每分鐘甚至幾萬轉每分鐘的高速旋轉,這樣連續運轉幾年甚至十幾年不發生失效,要達到這樣的要求,通常從原材料冶煉,甚至從鐵礦石的篩選(鈦元素是無法通過冶煉出去的,需要選取含鈦低的礦石)就需要層層層把關,鍛造、熱處理、加工磨削、檢測、組裝、潤滑、維護哪乙個環節出了問題都會對軸承的質量和使用壽命產生較大的影響。

6樓:多啦A夢工程師

光碟機,機械硬碟,拆開就感受到加工和裝配精度。

陀飛輪機械表,不拆也能看出來。

處理器晶元,去掉封裝用顯微鏡觀察。

火車的實心車軸,整體鍛件加工,內部缺陷不大於2mm,通體無裂紋。

7樓:白色無痕

我能說拉鍊算嗎?機械狗一枚。很清楚的記得以前參加比賽的時候,我的一位老師說過,東西不要認為複雜就是好的。像拉鍊看似這麼簡單的東西,可是最偉大的100發明之一(貌似是這樣說的)。

8樓:Chrisnaturepark

民航客機的渦輪風扇發動機,前端風扇外緣線速度超過聲速,同時保持著與外涵道極小的縫隙,能抵抗鳥和冰雹的撞擊,還能在經受從海平面氣溫到高空極低溫的變化後不出現任何問題葉片斷裂時不能造成其它嚴重問題。渦輪機葉片在幾千度高溫和極高壓下要保持極高的強度。(原諒我用這麼多「極」)這種技術是相當高階的。

9樓:

看完了所有回答,發現沒有人提到電動機,最簡單就是小時候四驅車上面的那種,我記得裡面有乙個很巧妙的部件解決了乙個難題,有空了找個圖詳細答一下。

10樓:Tink

生活中的每一件機械產品,幾乎都能拍一部令人嘆為觀止的紀錄片。比如電梯,電單車,船閘,汽車,飛機,槍械,玩具。。。

而且都已經拍過了!香港翡翠台的,機械的原理(類似,但是具體名稱不記得了),BBC的how machine works,都是這種。加起來估計有兩百集,是我大學時候的重要精神食糧。

推薦大夥看一看,尤其是機械專業的,大學期間應該是必看

11樓:一大白

其實很多機械結構看起來都非常精巧,精巧到常人無法理解。但是他們按照既定設計完成的工作卻看起來很簡單。

比如日常中的精巧機械結構:手錶

12樓:晁天哲

學校研究室的印刷機,我每週印上千張卷子,至今沒搞懂是什麼原理。

先掃瞄一張,比較慢,大約十秒不到,然後重複印刷掃瞄好的那張,大約一秒出一張…

13樓:你看起來很好吃

雨傘!嗯這個就是雨傘的機構簡圖

高三同學都會對這個機構做受力分析,這個是雙搖桿機構

鉸鏈四桿機構分為曲柄搖桿機構、雙搖桿機構,雙曲柄機構三種,看起來都差不多

但是這玩意應用太廣泛,我覺得機械同學最熟悉的應該就是蜂窩煤成型機上的傳動機構。。。。。。

在別的地方

雷達上是它

汽車刮雨板是它

縫紉機是它

飛機起落架還是它

還有各種應用

傳動機構特麼除了齒輪全是它

嗯當然還有凸輪什麼的_我機械原理學的不好你們別打我

我就記得機械原理老師跟我們講鉸鏈四桿機構的時候我們都驚呆了_(:з」∠)_感情我們生活中用到的機械機構全是這玩意

這個回答不講什麼強度校核受力分析材料選擇啥的,就這個最簡單的機構就足夠我們驚呆了。

但是,我更期待的是我們研究出絕對剛體的那天( _)我就希望啥時候絕對剛體能跟現在的不鏽鋼一樣便宜,這樣我們就不用強度校核了(ω)想想都輕鬆

還有_就是大量的經驗公式感覺在我們還需要用經驗公式的時代,科技就還需要更進一步_(:з」∠)_

大三學渣求輕噴_

14樓:Jerry Sun

其實一台印表機也挺amazing的,尤其是硒鼓式的,當你把硒鼓直接順著滑槽滑入印表機的一剎那,你不得不佩服發明這玩意兒的工程師

15樓:梧桐三更

馬自達轉子發動機

不知哪位高人在N年前就說過

馬自達這個車企前進的最大驅動力就是轉子發動機,賣車賺的錢大部分都用來研究轉子發動機了。錢花完了就弄兩個新車上市圈一波錢回頭繼續研究轉子發動機。

普通發動機都是做往復式活塞運動,轉子發動機卻是用乙個類似三角形的轉子做旋轉運動來壓縮和排放。

三角轉子的中心繞輸出軸中心公轉的同時,三角轉子本身又繞其中心自轉,輸出軸的轉速可以達到轉子轉速的3倍,而普通發動機曲軸和活塞只能保持1:1的運動。也就是說轉子轉一圈發動機就對外做功3次,而活塞發動機的4衝程導致它轉兩圈才能做功1次。

因此轉子發動機的 【馬力/容積比】 要大大優於活塞發動機。再加上整個發動機可以只轉動兩個部件就能運轉,轉子發動機便可以做得更小更輕,同時還能做到低重心低震動。

不過缺點也很讓人頭疼,由於壓縮比上不去,導致油耗高,排汙嚴重,磨損也很厲害。目前僅有馬自達一家車企還在研發製造轉子發動機,其他車企覺得雞肋老早就已經放棄了,所以沒什麼行業標準可言,維修自然也不便利。

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去乙個城市,想要去深入了解乙個城市有哪些一定逛的幾點?(適用於所有城市)?

偶爾 想要快速深入了解一座城市,有三個地方不得不去。那就是 博物館 規劃館和菜市場。逛博物館,可以幫助你了解這座城市的歷史文化。逛規劃館,可以讓你了解到這座城市的發展現狀,以及明白它未來的發展潛力和發展方向。最後,逛菜市場,可以讓了解到當地人的生活水平,知道當下這個城市裡居民的生活質量和幸福指數。 ...

有哪些能讓人足夠了解歐洲中世紀時期的書籍?

闇鴉 不過對中世紀歷史不是很感興趣,無法給你很好的推薦了,但是可以憑個人的一點經驗來推薦你怎麼去了解 首先,中世紀歷史繁雜無比,各個國家各個文明摻雜其中,倘若單看某一部分很容易一葉障目不知方向,因此推薦你先去讀一遍通史或者簡史,這樣條理會比較明確一點,也不會看的一頭霧水。我粗略的在網上看了一下,個人...