超精密孔徑測量電容傳感式瞄準(zhǔn)系統(tǒng)的研制.pdf

1、隨著航空、航天、超精密制造及精密儀器等科學(xué)技術(shù)和現(xiàn)代工業(yè)生產(chǎn)的發(fā)展，微小內(nèi)尺寸零件的應(yīng)用越來越廣泛，同時(shí)超精密加工技術(shù)的發(fā)展也要求超精密測量技術(shù)與之相適應(yīng)，在小內(nèi)尺寸零件的加工過程中，孔徑的高精度測量一直是主要技術(shù)難題之一。
　　課題所在系統(tǒng)采用雙頻激光干涉測長、測深與電容傳感器瞄準(zhǔn)測微相結(jié)合的方式進(jìn)行大長徑比深盲小孔孔徑測量，本文針對對測量精度起決定性作用的電容傳感式瞄準(zhǔn)系統(tǒng)進(jìn)行系統(tǒng)的研究，主要研究內(nèi)容如下：
　　1．采用

2、具有對稱結(jié)構(gòu)的雙向電容傳感測頭，針對瞄準(zhǔn)時(shí)測頭與被測工件間電場為非均勻分布電場的特點(diǎn)，應(yīng)用靜電場理論和微元法建立了瞄準(zhǔn)時(shí)電容容值的數(shù)學(xué)模型；
　　2．前振電路的頻率穩(wěn)定性直接決定了傳感器的精度及分辨力等性能指標(biāo)，課題在深入分析影響電容三點(diǎn)式LC振蕩電路頻率穩(wěn)定度因素的基礎(chǔ)上，提出相應(yīng)的改進(jìn)措施，使前振電路的頻率穩(wěn)定度提高了2個(gè)量級(jí)；
　　3．深入分析多周期同步鑒頻法的原理及動(dòng)態(tài)特性，在此基礎(chǔ)上，應(yīng)用高速FPGA設(shè)計(jì)了調(diào)頻信號(hào)