基于应变式传感器的压电陶瓷定位系统设计

作     者：范青武 徐辽 刘旭东 张恒 张跃飞 FAN Qingwu;XU Liao;LIU Xudong;ZHANG Heng;ZHANG Yuefei

作者机构：北京工业大学信息学部北京100024 数字社区教育部工程研究中心北京100024 北京工业大学固体微结构与性能研究所北京100024 

基　　金：科技部国家重大科学仪器设备开发专项(2012YQ03007508) 国家自然科学基金(21676005) 

出 版 物：《传感技术学报》 (Chinese Journal of Sensors and Actuators)

年 卷 期：2018年第31卷第11期

页      码：1770-1774页

摘      要：基于压电陶瓷驱动的纳米扫描和定位系统,是原子力显微镜系统的关键部件。设计了基于电阻式应变传感器(SGS)的压电陶瓷微纳米位移定位系统。该系统在硬件上采用仪表放大器对SGS应变信号进行RF滤波、放大、模拟滤波处理得到与压电陶瓷位移变化线性相关的电压信号,该信号由高精度AD采集,并通过控制器输出到上位机软件MATLAB中进行噪声分析、FIR数字滤波去噪、线性度分析。实验结果表明,该位移检测系统输出电压噪声峰峰值小于0.5 m V,输出非线性误差小于0.06%,可实现2 nm的位移分辨率。该定位系统可以应用于原子力显微镜的开发中。

主 题 词：应变传感器 微位移检测 数字滤波 压电陶瓷 原子力显微镜 

学科分类：080903[080903] 0809[工学-计算机类] 08[工学] 080501[080501] 0805[工学-能源动力学] 080502[080502] 

核心收录：

D　O　I：10.3969/j.issn.1004-1699.2018.011.026

馆 藏 号：203416114...