大范圍二維納米檢測(cè)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)研究.pdf

1、近年來(lái),納米技術(shù)的研究受到了越來(lái)越多的重視,特別是隨著機(jī)械、材料、電子等工業(yè)的迅猛發(fā)展,它涉及到越來(lái)越廣泛的內(nèi)容,其中納米測(cè)量技術(shù)是納米科學(xué)的一個(gè)重要分支.現(xiàn)在納米級(jí)精度的測(cè)量已經(jīng)成為目前工業(yè)和科學(xué)發(fā)展中迫切需要解決的問(wèn)題.該文首先對(duì)納米技術(shù)及高精度激光干涉位移測(cè)量技術(shù)的發(fā)展現(xiàn)狀作出全面系統(tǒng)的分析研究.在此基礎(chǔ)之上,提出了一種耦合差動(dòng)式干涉的新方法,并據(jù)此設(shè)計(jì)了一套光學(xué)8倍頻的耦合差動(dòng)式干涉光路,其結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)簡(jiǎn)潔緊湊,光路布局對(duì)稱性好,光

2、程差倍增,符合阿貝原則和結(jié)構(gòu)變形最小原則.采用大位移超微動(dòng)連續(xù)可控式壓電馬達(dá)作為納米驅(qū)動(dòng)裝置,并優(yōu)化設(shè)計(jì)了控制系統(tǒng),使馬達(dá)運(yùn)動(dòng)更為合理、平穩(wěn).在干涉信號(hào)處理方面,設(shè)計(jì)制作出干涉信號(hào)處理電路,實(shí)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(duì)細(xì)分精度的影響,并采用Heydemann模型對(duì)上述誤差進(jìn)行補(bǔ)償,這樣便獲得了兩路較為理想的正交信號(hào);接下來(lái)對(duì)干涉信號(hào)進(jìn)行辨向計(jì)數(shù)和正切細(xì)分,從而計(jì)算出實(shí)際位移量.最后指