納米時(shí)柵位移傳感器電場(chǎng)分布與誤差特性研究

編號(hào)：NMJS04785

篇名：納米時(shí)柵位移傳感器電場(chǎng)分布與誤差特性研究

作者：劉小康； 蒲紅吉； 鄭方燕； 馮濟(jì)琴； 于治成

關(guān)鍵詞：納米測(cè)量； 電容式位移傳感器； 時(shí)柵； 電場(chǎng)分布； 誤差特性

機(jī)構(gòu)： 重慶理工大學(xué) 機(jī)械檢測(cè)技術(shù)與裝備教育部工程研究中心 時(shí)柵傳感及先進(jìn)檢測(cè)技術(shù)重慶市重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室

摘要： 針對(duì)現(xiàn)有納米測(cè)量技術(shù)量程小和測(cè)量環(huán)境要求苛刻等不足,提出研究一種以高頻時(shí)鐘脈沖作為計(jì)量基準(zhǔn)的新型納米位移傳感器,利用差動(dòng)平行電容極板構(gòu)建的交變電場(chǎng)進(jìn)行精密測(cè)量。為了優(yōu)化傳感參數(shù)并提高測(cè)量精度,對(duì)納米時(shí)柵傳感器在不同參數(shù)條件下的電場(chǎng)分布與誤差特性進(jìn)行了研究。首先根據(jù)其測(cè)量特征,利用ANSYS軟件建立二維仿真模型,對(duì)不同參數(shù)條件下傳感器的電場(chǎng)分布進(jìn)行分析;再通過實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證,找出不同參數(shù)與誤差特性之間的關(guān)系;最后根據(jù)仿真和實(shí)驗(yàn)結(jié)果,對(duì)傳感參數(shù)進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì)。實(shí)驗(yàn)表明:在200 mm測(cè)量范圍內(nèi),傳感器精度達(dá)到±300 nm。為納米時(shí)柵優(yōu)化設(shè)計(jì)和精度提高提供了可靠的理論依據(jù)和技術(shù)支持。