仪器仪表学报
儀器儀錶學報
의기의표학보
CHINESE JOURNAL OF SCIENTIFIC INSTRUMENT
2013年
10期
2257-2264
,共8页
刘小康%蒲红吉%郑方燕%冯济琴%于治成
劉小康%蒲紅吉%鄭方燕%馮濟琴%于治成
류소강%포홍길%정방연%풍제금%우치성
纳米测量%电容式位移传感器%时栅%电场分布%误差特性
納米測量%電容式位移傳感器%時柵%電場分佈%誤差特性
납미측량%전용식위이전감기%시책%전장분포%오차특성
nanometer measurement%capacitive displacement sensor%time grating%electric field distribution%error characteristic
针对现有纳米测量技术量程小和测量环境要求苛刻等不足,提出研究一种以高频时钟脉冲作为计量基准的新型纳米位移传感器,利用差动平行电容极板构建的交变电场进行精密测量.为了优化传感参数并提高测量精度,对纳米时栅传感器在不同参数条件下的电场分布与误差特性进行了研究.首先根据其测量特征,利用ANSYS软件建立二维仿真模型,对不同参数条件下传感器的电场分布进行分析;再通过实验验证,找出不同参数与误差特性之间的关系;最后根据仿真和实验结果,对传感参数进行优化设计.实验表明:在200 mm测量范围内,传感器精度达到±300nm.为纳米时栅优化设计和精度提高提供了可靠的理论依据和技术支持.
針對現有納米測量技術量程小和測量環境要求苛刻等不足,提齣研究一種以高頻時鐘脈遲作為計量基準的新型納米位移傳感器,利用差動平行電容極闆構建的交變電場進行精密測量.為瞭優化傳感參數併提高測量精度,對納米時柵傳感器在不同參數條件下的電場分佈與誤差特性進行瞭研究.首先根據其測量特徵,利用ANSYS軟件建立二維倣真模型,對不同參數條件下傳感器的電場分佈進行分析;再通過實驗驗證,找齣不同參數與誤差特性之間的關繫;最後根據倣真和實驗結果,對傳感參數進行優化設計.實驗錶明:在200 mm測量範圍內,傳感器精度達到±300nm.為納米時柵優化設計和精度提高提供瞭可靠的理論依據和技術支持.
침대현유납미측량기술량정소화측량배경요구가각등불족,제출연구일충이고빈시종맥충작위계량기준적신형납미위이전감기,이용차동평행전용겁판구건적교변전장진행정밀측량.위료우화전감삼수병제고측량정도,대납미시책전감기재불동삼수조건하적전장분포여오차특성진행료연구.수선근거기측량특정,이용ANSYS연건건립이유방진모형,대불동삼수조건하전감기적전장분포진행분석;재통과실험험증,조출불동삼수여오차특성지간적관계;최후근거방진화실험결과,대전감삼수진행우화설계.실험표명:재200 mm측량범위내,전감기정도체도±300nm.위납미시책우화설계화정도제고제공료가고적이론의거화기술지지.
