lƣợc
Bộ kích hoạt/chấp hành răng lƣợc lần đầu tiên đƣợc đề xuất bởi Tang W. C. và các đồng nghiệp vào năm 1990 [98]. Một phƣơng án tiêu biểu của bộ kích hoạt/chấp hành này có dạng nhƣ hình 2.4. Bộ kích hoạt/chấp hành này bao gồm có n răng lƣợc gắn với phần cố định trên nền silicon, phần di động gồm các răng lƣợc đan xen với răng lƣợc cố định và đƣợc đỡ bởi dầm đàn hồi (dầm này gắn với phần cố định). Khi hoạt động, lực pháp tuyến tác dụng lên từng răng lƣợc di động sẽ bị triệt tiêu, dẫn động của bộ kích hoạt/chấp hành có đƣợc nhờ các lực tiếp tuyến do các bản cực sinh ra.
42 Để có đƣợc sơ đồ tính toán bộ kích hoạt/chấp hành răng lƣợc nhƣ hình 2.5, ta thay thế dầm đàn hồi bởi lò xo có độ cứng k. Khi đặt điện áp V vào bộ kích hoạt/chấp hành thì lực tiếp tuyến Ft tạo ra hút răng lƣợc di động sang bên phải. Trạng thái cân bằng của bản cực di động đạt đƣợc khi lực tĩnh điện tiếp tuyến cân bằng với lực đàn hồi.
Phƣơng trình cân bằng lực theo phƣơng Oy trên sơ đồ hình 2.5:
2n Ft ky. y 0 (2.20)
với Δy là độ dịch chuyển của phần di động theo phƣơng Oy. Thay (2.18) vào (2.20) ta có:
2 0 . . . . . y n b y V k (2.21)
Trong đó: b là chiều rộng các bản tụ theo phƣơng Oz, δ là khe hở giữa bản tụ di động và bản tụ cố định, n là số răng lƣợc di động, ky là độ cứng dầm đàn hồi theo phƣơng chuyển động Oy.
Nhƣ vậy muốn tăng dịch chuyển của phần di động ta có thể tăng điện áp V, số răng n và giảm khe hở ∆0 hoặc giảm độ cứng ky của dầm đàn hồi bằng cách thiết kế dầm có tiết diện nhỏ hơn.