1、
2025年大学第四学年（微机电系统（MEMS））微系统设计能力测试试题及答案
（考试时间：90分钟 满分100分）
班级______ 姓名______
第I卷（选择题 共30分）
（总共10题，每题3分，每题只有一个选项符合题意）
1. 微机电系统（MEMS）中，以下哪种材料常用于制作微传感器的敏感元件？
A. 硅
B. 铜
C. 铁
D. 铝
2. 在微系统设计中，微流体通道的设计主要考虑因素不包括以下哪项？
A. 流体流速
B. 通道粗糙度
C. 流体压力
D. 通道材质
3. 微机电系统中的微执行器，其驱动方式通常不包括？
A
2、 静电驱动
B. 电磁驱动
C. 热驱动
D. 光驱动
4. 对于微系统封装，以下说法错误的是？
A. 保护内部微结构不受外界环境影响
B. 便于与外部电路连接
C. 封装对微系统性能无影响
D. 可提高微系统的可靠性
5. 微机电系统设计中，微结构的尺寸通常在什么范围？
A. 毫米级
B. 厘米级
C. 微米级
D. 纳米级
6. 以下哪种微系统工艺常用于制造微机械部件？
A.光刻工艺
B. 注塑工艺
C. 锻造工艺
D. 铸造工艺
7. 在微系统设计中，微传感器的灵敏度主要取决于？
A. 材料特性
B. 尺寸大小
C. 外观形状
D. 封装
3、方式
8. 微机电系统中的微处理器，其核心技术不包括？
A.集成电路技术
B. 光刻技术
C. 封装技术
D. 无线通信技术
9. 微系统设计中，微光学元件的设计主要涉及到？
A. 光的传播特性
B. 声音传播特性
C. 热传导特性
D. 电传导特性
10. 对于微机电系统的电源管理，以下措施不合理的是？
A. 采用低功耗芯片
B. 优化电路设计减少能耗
C. 加大电池容量
D. 采用能量回收技术
第II卷（非选择题 共70分）
11. （10分）简述微机电系统（MEMS）的主要组成部分及其功能。
12. （15分）在微系统设计中，如何提高微传感
4、器的精度？请详细说明至少三种方法。
13. （15分）微执行器在微机电系统中有哪些应用场景？举例说明其工作原理。
14. （材料题 15分）
材料：随着微机电系统技术的不断发展，其在医疗领域的应用越来越广泛。例如，微纳传感器可用于实时监测人体生理参数，微执行器可用于药物输送等。然而，微机电系统在医疗应用中也面临一些挑战，如生物相容性问题、与人体复杂环境的适配问题等。
问题：结合材料，分析微机电系统在医疗领域应用的优势与挑战，并提出相应的解决措施。
15. （材料题 15分）
材料：微机电系统在消费电子领域取得了显著成就，如智能手机中的加速度计、陀螺仪等微传感器，为用户提
5、供了丰富的功能体验。但同时，消费电子市场对微机电系统产品的性能、尺寸、功耗等方面提出了越来越高的要求。
问题：根据材料，阐述微机电系统在消费电子领域的发展现状及面临的挑战，以及未来的发展趋势。
答案：
1. A
2. B
3. D
4. C
5. C
6. A
7. A
8. D
9. A
10. C
11. 微机电系统主要由微传感器、微执行器、微处理器和微结构等部分组成。微传感器用于感知外界物理、化学等信号；微执行器可根据指令执行相应动作；微处理器负责数据处理和控制；微结构则是构成微机电系统的基础框架，为其他部件提供支撑和工作空间。
12.（1）选用
6、高精度的敏感材料，利用材料本身优异的性能来提高检测精度。（2）优化微传感器的结构设计，例如采用合适的形状和尺寸，减少外界干扰对测量结果的影响。（3）通过校准技术，对微传感器进行精确校准，消除系统误差，从而提高测量精度。
13. 微执行器在微机电系统中的应用场景广泛，如在微机器人中用于驱动机器人的运动部件实现特定任务。工作原理：以静电驱动微执行器为例，通过在电极上施加电压，产生静电力，使可动部件发生位移，从而实现相应的动作。
14. 优势：能实时监测人体生理参数，实现精准医疗；可用于药物输送，提高治疗效果。挑战：生物相容性问题可能引发人体免疫反应；与人体复杂环境适配困难。解决措施：研发生物相容性好的材料；深入研究人体环境，优化微机电系统设计。
15. 发展现状：在消费电子领域广泛应用，提供多种功能。挑战：性能、尺寸、功耗等方面要求不断提高。未来趋势：向更高性能、更小尺寸、更低功耗发展，与人工智能等技术融合，开发更多创新功能，满足消费电子市场日益增长的需求。
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