纳米测量机论文-吴俊杰

纳米测量机论文-吴俊杰

导读:本文包含了纳米测量机论文开题报告文献综述及选题提纲参考文献,主要关键词:纳米测量机,微触觉测头,电容传感器,压阻传感器

纳米测量机论文文献综述

吴俊杰[1](2014)在《纳米测量机叁维微触觉测头开发》一文中研究指出针对目前微纳米几何量计量中存在的高深宽比结构难以实现叁维高精度测量问题,本文基于电容和压阻原理,利用微机电系统(MEMS)工艺,设计了两种具有3D测量能力并可集成到纳米测量机的微触觉测头——MEMS电容式叁维微触觉测头和MEMS压阻式叁维微触觉测头。完成的主要工作如下:1.分析了MEMS电容式叁维微触觉测头的结构和原理;对课题组前期开发的基于非硅MEMS工艺的电容测头进行结构和工艺上的优化,利用电镀和牺牲层技术制备出微电容传感器原型;对测头进行装配和封装设计,完成了其与校准装置和纳米测量机的机械集成。2.对MEMS压阻式叁维微触觉测头进行原理及结构分析,建立了测头位移检测模型;利用Solidworks Simulation模拟测头在轴向和横向负载作用下的位移及应力分布状况;设计了两种压阻检测电桥,并对其工作机理进行研究,建立了测头的输出检测模型。3.设计了压阻测头悬挂系统加工版图;利用MEMS体硅加工工艺完成了悬挂结构及敏感单元的制备,并对制作的压阻样条进行了测试;通过微尺度下的自对准与自定位技术实现了测头的装配及与外围电路的电连接。4.基于C8051F120单片机和ADS1274芯片,设计了压阻测头数据采集系统,并对系统叁轴输入通道进行校准。通过对系统精密电源、前端通道、PCB板布局及后续数字滤波算法的优化设计,实现了系统对测头叁轴微弱电压输出的高精度实时同步采集。5.对两种测头的测量范围、线性、迟滞及分辨力分别进行了测试,分析比较了两种测头的性能及参数;研究了微观尺度下测头探测的影响机理;最后,对全文进行了总结和展望。(本文来源于《中国计量学院》期刊2014-03-01)

陈贺,陈晓怀[2](2012)在《微纳米测量机工作台的结构及性能分析》一文中研究指出对微纳米测量机新型工作台进行了结构及静、动态性能分析。比较了不同结构的X、Y工作台的静态变形和刚度;对叁维工作台进行了模态和谐响应分析,得到振动频率和振动位移。分析表明:合理的结构设计能够减小工作台的变形量,增加工作台的稳定性;工作台受驱动不会产生共振,动态性能满足要求。(本文来源于《组合机床与自动化加工技术》期刊2012年11期)

卢歆,雷李华,沈瑶琼,李源,王丽华[3](2012)在《纳米测量机传感器信号显示与切换系统的设计》一文中研究指出为提高纳米坐标测量机的测量效率,降低因测头切换频繁引起的设备故障率,设计了一个具有测头测量信号/观察信号切换并能够实时显示测量信号电压值的装置。该装置主要以C8051F单片机为核心,通过A/D转换芯片和液晶显示模块实现信号电压值的显示功能,同时通过多路选通开关实现信号切换功能。试验表明,该装置的电压示值与输入电压的标准值之间的偏差为0.005 V,并且切换操作简便、准确安全,可以很好地实现显示和切换功能。(本文来源于《自动化仪表》期刊2012年01期)

王霁,朱振宇,李华丰[4](2011)在《一种应用于纳米测量机的高精度干涉仪》一文中研究指出为实现纳米叁坐标测量机(NMM)中大范围高精度位移的测量(测量范围小于40mm,分辨率小于0.1nm),研制了一种大量程纳米级测量精度的实用化外差干涉仪,并对该干涉仪的光学结构进行分析研究。该系统不但克服了双频激光干涉仪混频的固有缺点,而且在结构上利用光学器件的偏振特性,使系统具有共光路、等光程、光学倍程和相位差成90°正交信号等特点,提高了系统分辨率、抗干扰性能和精度。该系统在40mm的测量范围内,具有λ/4 096的分辨率和纳米级的测量精度。实验结果表明,纳米叁坐标测量机对样板1次安装10次测量的实验标准差为4.9nm,10次安装10次测量的实验标准差为8.4nm,具有较好的测量重复性。干涉仪结构符合叁坐标的测量要求,可安装在纳米叁坐标测量机等仪器中,也可用于高精度的位移测量。(本文来源于《微纳电子技术》期刊2011年07期)

来展[5](2011)在《激光干涉仪信号处理系统及纳米测量机控制系统的研究》一文中研究指出随着我国整体经济能力与自主创新能力的增强,纳米材料、集成电路、超精加工、MEMS(微机电系统)等快速发展的高新技术产业都涉及到纳米技术,迫切需要通过纳米计量来实现纳米尺度的标准和量值溯源。课题组研制的大范围纳米几何结构计量基准装置(又称纳米测量机)将作为我国大范围纳米量值传递体系的溯源基准,保证我国纳米量值的统一。本论文主要内容是为大范围纳米几何结构计量基准装置,设计并实现测量控制系统,分为激光干涉仪信号处理系统与纳米测量控制系统。概括全文的主要内容和成果,有如下几个方面:1.分析大范围纳米几何结构计量基准装置的组成部分,设计出计算机加双DSP(数字信号处理器)处理机的测量控制系统,分别为用于激光干涉仪信号处理的I-DSP处理机和用于控制纳米测量机测头和位移系统的Z-DSP处理机。创新设计以DSP作为数据处理与控制核心,堆栈式总线传输信号,CPLD(复杂可编程逻辑器件)作为逻辑控制核心的基础架构。2.阐述激光偏振干涉仪原理,及可提高测量分辨力的多倍程光路和相位电子细分法。分析干涉仪误差来源和误差修正技术,设计并实现了基于谐波分离算法的误差修正和相位细分架构。创新的设计了基于CPLD的移位相除算法来实现硬件查表,来完成激光干涉仪信号误差修正和相位细分。3.设计并实现了干涉仪信号处理电路,包括:光电转换电路,干涉仪信号调理电路,基于CPLD的干涉仪信号采集电路,基于CPLD的干涉仪误差修正与相位细分电路。4.设计并实现了纳米测量机控制系统。采用轮流查询的方式对纳米测量机的多台驱动器和测头进行控制。采用板选-片选-低位配置,由高位地址空间至低位地址空间顺序扩展的分配方法为双DSP处理机的每个接口分配地址空间。设计并实现以CPLD为通信逻辑控制核心的数据通信板,完成了DSP与上位机高速IO板卡通信、与CPLD的通信、与PIO(并行输入输出口)的通信、与RS232的通信、与GIO(通用输入输出口)的通信,为数据和命令提供高速、可靠、稳定的传输通道。5.通过实验验证了干涉仪光电转换、信号调理、数据采集的可靠性与精度,同时验证基于CPLD的滑动滤波对降低噪音影响的良好效果。通过测试,验证了DSP与上位机高速IO板卡通信、与CPLD通信的稳定与可靠。(本文来源于《中国计量科学研究院》期刊2011-06-07)

李源,孙薇斌,邵力,傅星,栗大超[6](2009)在《基于MEMS微触觉测头和纳米测量机的扫描测量平台》一文中研究指出将自主开发的基于MEMS工艺的微触觉测头与纳米坐标测量平台相结合,构建高性能的扫描测量平台,提高了微结构和器件扫描测量的精度和分辨力。基于微触觉测头的测量原理,研究了微触觉测头应用于纳米坐标测量平台的反馈控制方法以及控制转换参数的标定方法,讨论了扫描平台不同扫描方式对测量的影响。实验进行了相对平整表面和非平整表面形貌的扫描测量,结果表明,相对平整和非平整表面进程回程重复扫描差值的标准偏差分别为15.519 nm和23.088 nm,系统具有较高的测量重复性。(本文来源于《仪器仪表学报》期刊2009年03期)

李源,邹子英,傅云霞,傅星,栗大超[7](2008)在《基于MEMS微触觉测头和纳米测量机的特征尺寸测量》一文中研究指出针对微小结构几何量测量的需求,通过集成MEMS微触觉测头和纳米测量机构建了高精度的测量系统。在验证测头性能的基础上,完成了一系列判断测头测量分辨力和精度的实验,在轴向、同向横向、异向横向叁个方向测量的标准偏差分别为41.7552nm,6.05μm,6.16μm,同时,在扫描实验中进程回程扫描差值的标准偏差为23.088nm。(本文来源于《传感技术学报》期刊2008年12期)

郭彤,陈津平,傅星,T.,Hausotte,G.,Jager[8](2008)在《集成AFM测头的纳米测量机用于台阶高度的评价》一文中研究指出利用纳米测量机(NMM)和原子力显微镜(AFM)实现了高精度的台阶高度评价,该系统的测量范围可以达到25 mm×25 mm×5 mm。文中描述了NMM和AFM的工作原理,说明了NMM的高精度定位性能,系统利用NMM实现x、y方向的扫描,AFM测头只是作为零点传感器,通过将AFM的悬臂梁反馈控制信号引入到NMM的数字信号控制器中,NMM实现在z方向的辅助测量,这种测量模式减小了AFM的PZT扫描器固有特性对测量的影响。根据ISO 5436—1:2000的评价方法对经过标定的台阶高度进行评价,14次测量的标准偏差为0.52 nm。(本文来源于《计量学报》期刊2008年04期)

郭彤,陈津平,傅星,胡小唐[9](2008)在《集成聚焦式测头的纳米测量机用于台阶高度标准的评价》一文中研究指出利用集成聚焦式测头的纳米测量机实现了高精度的台阶高度标准评价,该系统的测量范围可以达到25mm×25mm×5mm。描述了纳米测量机的工作原理,通过内嵌激光干涉仪和角度传感器的实时测量与反馈,实现高精度定位与扫描。聚焦式测头只作为零点传感器,与3个激光轴交于一点,避免了阿贝误差影响。通过将聚焦式测头的输出信号引入到纳米测量机的数字信号控制器中,实现定位系统的辅助测量,减小了聚焦式测头的非线性对测量结果的影响。根据ISO5436-1:2000的评价方法对经过标定的台阶高度进行评价,14次测量的均方根(RMS)偏差为0.237nm。(本文来源于《光学学报》期刊2008年06期)

陈晓梅,万宇,朱振宇[10](2008)在《纳米校准与测试——基于纳米测量机的试验性研究》一文中研究指出主要介绍了基于纳米测量机的高阶梯差台阶标准样板和深沟槽深度标准样板计量测试和校准工作研究,包括在NMM上对两种标准样板进行计量测试和校准、在NMM上安装不同的探测传感器时纳米级深度标准样板和台阶高度样板的校准比较、以及在研航空基金项目"在NMM上实现小型非球面的坐标扫描轮廓测量方法"。(本文来源于《计测技术》期刊2008年02期)

纳米测量机论文开题报告

(1)论文研究背景及目的

此处内容要求:

首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景,再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题,并提出你的论文准备的观点或解决方法。

写法范例:

对微纳米测量机新型工作台进行了结构及静、动态性能分析。比较了不同结构的X、Y工作台的静态变形和刚度;对叁维工作台进行了模态和谐响应分析,得到振动频率和振动位移。分析表明:合理的结构设计能够减小工作台的变形量,增加工作台的稳定性;工作台受驱动不会产生共振,动态性能满足要求。

(2)本文研究方法

调查法:该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。

观察法:用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。

实验法:通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。

文献研究法:通过调查文献来获得资料,从而全面的、正确的了解掌握研究方法。

实证研究法:依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。

定性分析法:对研究对象进行“质”的方面的研究,这个方法需要计算的数据较少。

定量分析法:通过具体的数字,使人们对研究对象的认识进一步精确化。

跨学科研究法:运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。

功能分析法:这是社会科学用来分析社会现象的一种方法,从某一功能出发研究多个方面的影响。

模拟法:通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。

纳米测量机论文参考文献

[1].吴俊杰.纳米测量机叁维微触觉测头开发[D].中国计量学院.2014

[2].陈贺,陈晓怀.微纳米测量机工作台的结构及性能分析[J].组合机床与自动化加工技术.2012

[3].卢歆,雷李华,沈瑶琼,李源,王丽华.纳米测量机传感器信号显示与切换系统的设计[J].自动化仪表.2012

[4].王霁,朱振宇,李华丰.一种应用于纳米测量机的高精度干涉仪[J].微纳电子技术.2011

[5].来展.激光干涉仪信号处理系统及纳米测量机控制系统的研究[D].中国计量科学研究院.2011

[6].李源,孙薇斌,邵力,傅星,栗大超.基于MEMS微触觉测头和纳米测量机的扫描测量平台[J].仪器仪表学报.2009

[7].李源,邹子英,傅云霞,傅星,栗大超.基于MEMS微触觉测头和纳米测量机的特征尺寸测量[J].传感技术学报.2008

[8].郭彤,陈津平,傅星,T.,Hausotte,G.,Jager.集成AFM测头的纳米测量机用于台阶高度的评价[J].计量学报.2008

[9].郭彤,陈津平,傅星,胡小唐.集成聚焦式测头的纳米测量机用于台阶高度标准的评价[J].光学学报.2008

[10].陈晓梅,万宇,朱振宇.纳米校准与测试——基于纳米测量机的试验性研究[J].计测技术.2008

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