精密微调平台测量的方法

　　精密微调平台测量已经广泛应用于精密测量领域中, 实现微位移测量最关键的环节在于精确的定位和精细的运动。文章设计了一种基于应变方式进行二维微位移( 纳米级) 测量的系统, 详细阐述了该系统主要组成部分: 精密微调平台测传感器、处理电路及相关系统软件。实验结果表明该系统可以满足二维微( 纳米级) 测量的要求。

　　精密微调平台测量已经在精密测量、超精密加工、微型装配、纳米技术、基因工程的显微操作系统等方面显示了越来越重要的作用。而精密微调平台测量实现关键的环节在于精确的定位和精细的运动, 因此设计定位精确, 高精度的精密微调平台测量平台已经成为这些测量领域一个重要而艰巨的任务。

　　目前二维精密微调平台测量的方法主要有: 采用杠杆与柔性铰链组合的二维精密微调平台测量平台, 该精密微调平台通过激光干涉仪检测两组杠杆平行四边形机构的位移来实现二维微位移测量

　　[1] ; 二维精密微调平台测量柔性工作台, 其柔性导向系统通过集成行进放大器推动多挠曲平行四边形实现定位, 其上配备的电容型位置反馈传感器在闭环状态下为定位提供了纳米级的分辨力

　　[2] ; 以正交衍射光栅为计量标准器的二维精密微调平台工作台, 通过测量光栅运动位移与所产生干涉条纹的相移之间的关系实现对微位移的测量

　　[3] 国外在微位移测量方面的研究技术趋于成熟, 已经研制出高精度的精密微调平台测量平台。但国内目前的二维精密微调平台测量平台在实际应用中, 微位移机构的稳定性和定位的精确性上都有很大的局限性, 难以满足多种测量领域的需要。本文提出的采用应变式传感器等构成的二维微位移测量平台, 可在50 um 的全量程范围内进行精密的二维精密微调平台测量, 分辨率可达到1/ 5 000 fs —— 1/ 10 000 fs。具有体积小、集成度高、精确度高的优点, 有利于提高整个微精密微调平台的精度、实用性和经济性。

二维精密微调平台

　　精密微调手动滑台以交叉滚柱、线性滚珠或燕尾槽等轨道方式导引，选用高精度千分尺、螺杆进螺丝或齿轮齿条进行直线导轨传动。该类产品具有手动微调、精度高、运用灵活等优点。在光学仪器装置、机械设备生产以及半导体制造检查、光学实验测量实行手动微调、精准定位、定量滑动等场合得以广泛应用。