大范圍二維納米檢測系統(tǒng)的設計研究.pdf

1、近年來,納米技術的研究受到了越來越多的重視,特別是隨著機械、材料、電子等工業(yè)的迅猛發(fā)展,它涉及到越來越廣泛的內容,其中納米測量技術是納米科學的一個重要分支.現(xiàn)在納米級精度的測量已經成為目前工業(yè)和科學發(fā)展中迫切需要解決的問題.該文首先對納米技術及高精度激光干涉位移測量技術的發(fā)展現(xiàn)狀作出全面系統(tǒng)的分析研究.在此基礎之上,提出了一種耦合差動式干涉的新方法,并據(jù)此設計了一套光學8倍頻的耦合差動式干涉光路,其結構設計簡潔緊湊,光路布局對稱性好,光

2、程差倍增,符合阿貝原則和結構變形最小原則.采用大位移超微動連續(xù)可控式壓電馬達作為納米驅動裝置,并優(yōu)化設計了控制系統(tǒng),使馬達運動更為合理、平穩(wěn).在干涉信號處理方面,設計制作出干涉信號處理電路,實現(xiàn)了消除直流電平、濾波、放大等功能;分析了直流電平漂移、不等幅及非正交三種誤差對細分精度的影響,并采用Heydemann模型對上述誤差進行補償,這樣便獲得了兩路較為理想的正交信號;接下來對干涉信號進行辨向計數(shù)和正切細分,從而計算出實際位移量.最后指