通常被稱為浮球液位計的微機電系統(tǒng)是當今科學界較有希望的技術(shù)形式之一。有許多用于生產(chǎn)浮球液位計的工藝技術(shù)方法，以及可以使用這些器件的廣泛應用。在本文中，我們介紹了不同類型的浮球液位計及其應用。

    浮球液位計簡介
    浮球液位計是機械和電子組件的組合，它們被集成在一起以形成一個復雜的系統(tǒng)。從較基本的意義上講，它們是微致動器，微液位計，機械微結(jié)構(gòu)和微電子學的結(jié)合-所有這些都集成在單個結(jié)構(gòu)基板上。它們的相對大小取決于用于生產(chǎn)該系統(tǒng)的集成技術(shù)的不同，但是它們通常在幾微米至毫米級的范圍內(nèi)。浮球液位計的關(guān)鍵特征是它們可以在微級別上進行感應，控制和啟動，但是器件的實際效果是在宏級別上實現(xiàn)的。

    浮球液位計可以由多種材料制成，因此，可以通過許多方式來制造浮球液位計。與執(zhí)行相同工作的大型類似組件（通過批量加工方法創(chuàng)建）不同，浮球液位計組件是通過各種微加工方法生產(chǎn)的。創(chuàng)建浮球液位計時較常用的技術(shù)是光刻圖案化方法，濕法和干法蝕刻方法，熔合，物理氣相沉積（PVD），化學氣相沉積（CVD），熔合，激光微加工，鈍化和封裝方法。

    浮球液位計類型
    硅浮球液位計
    硅是電子電路和設備中使用較廣泛的材料，因此自然而然地，硅成為浮球液位計設備中使用的首批材料之一。因為它們已經(jīng)在電路中使用了很多年，所以使用自上而下的制造方法來制造浮球液位計器件沒有任何問題，將它們與其他組件或電路集成在一起也沒有任何問題。從許多方面來看，它們在歷史上是較安全的材料，并且仍然是當今浮球液位計設備中使用較廣泛的材料之一。

    金屬浮球液位計
    在浮球液位計器件中，金屬比硅更不常用，這主要是因為金屬具有較少的機械性能。但是，有些時候并不需要很高的機械強度或變形，并且可以使用更簡單的自下而上的沉積方法而不是更復雜的自上而下的方法來創(chuàng)建金屬部件。在特定范圍內(nèi)使用金屬組件時，它們可以生產(chǎn)出非�？煽康慕M件。浮球液位計系統(tǒng)中使用的一些金屬包括金，鎳，鋁，銅，鉻，鈦，​​鎢，鉑和銀，制造這些設備的選擇方法通常是電鍍，蒸發(fā)和濺射。

    高分子浮球液位計
    多年以來，聚合物浮球液位計已開始成為一種越來越流行的選擇，這是由于可以從其靈活的特性中發(fā)揮出許多優(yōu)勢而實現(xiàn)的，這些優(yōu)勢包括變形，整合和操縱成特定的幾何形狀。浮球液位計器件還可以使用許多不同的聚合物，從而擴展了該領(lǐng)域的功能，特別是當它們可以比硅和其他浮球液位計材料大得多地生產(chǎn)時。但是，由于浮球液位計系統(tǒng)需要許多物理要求（對于設備的制造和結(jié)構(gòu)方面），因此只能使用某些聚合物-較常見的類型是SU-8，PDMS，聚對二甲苯和聚酰亞胺，以及由聚合物基質(zhì)組成的復合材料。

    聚合物被廣泛用于改善浮球液位計器件的設計，制造和封裝工藝。與其他常見的浮球液位計結(jié)構(gòu)材料（如硅）相比，聚合物的彈性更寬容，用途更廣泛，這直接取決于機械性能與楊氏模量的關(guān)系。

     內(nèi)部應力會導致浮球液位計器件嚴重變形。聚合物對許多環(huán)境過程的柔韌性和抵抗力使它們能夠抵抗其他浮球液位計器件中可能出現(xiàn)的一些壓力。大多數(shù)聚合物自然也很堅固，具有高拉伸強度。一旦結(jié)合了它們的靈活性，與剛性和較弱性質(zhì)的設備相比，所生產(chǎn)的設備就具有固有的強度和抗斷裂性。較后，聚合物具有很高的抗腐蝕能力，這使得浮球液位計器件（由這種材料構(gòu)成）可以較大程度地減少磨損和疲勞。這是機電環(huán)境中特別有用的一組屬性，在機電環(huán)境中高溫和退化是司空見慣的。

    浮球液位計的應用
    就其在現(xiàn)實世界中的用途（而不僅僅是在學術(shù)層面的興趣）而言，浮球液位計在結(jié)合了微電子學和微加工技術(shù)的技術(shù)市場中發(fā)現(xiàn)了廣泛的用途和商業(yè)潛力。浮球液位計領(lǐng)域本身是一個復雜的領(lǐng)域，在許多大型行業(yè)中運作，涵蓋了機械工程，材料科學，電氣工程，化學和化學工程以及應用科學的其他領(lǐng)域。

    就特定應用而言，它們通常用作換能器（即，它們將一種能量形式轉(zhuǎn)換為另一種能量），并且已知用于熱交換器，噴墨打印機頭，微鏡陣列，投影儀，高壓液位計，紅外線探測器，麥克風，光學開關(guān)技術(shù)，顯示器，能量收集應用以及片上實驗室設備中的應用。