面向电容式传感器线性度标定的柔性微动机构设计

作者：张德福; 李显凌; 葛川; 倪明阳; 郭抗

来源：仪器仪表学报, 2016, 37(06): 1210-1217.

DOI：10.19650/j.cnki.cjsi.2016.06.002

• 柔性机构
• 伪刚体模型
• 传感器
• 线性度
• 标定

针对光学精密工程中位移检测问题,研制了一种电容式位移传感器线性度标定装置。阐明了标定装置的组成和标定方法的原理,该装置采用运动轴、测量轴和传感轴三轴共线的设计方案,从测量原理上降低了阿贝误差。基于伪刚体模型和拉格朗日方程建立了机构位移、刚度、强度和固有频率的理论模型,为机构优化设计提供理论依据。计算和仿真结果表明理论模型和有限元分析误差分别为3.764%、3.908%、14.842%和2.666%。试验结果表明行程测试值与理论值、有限元计算值的误差分别为9.254%和13.524%,刚度测试值与理论值、有限元计算值的误差分别为8.472%和11.914%。标定后传感器测试线性度由0.057 48%提高至0.004 39%,测试精度改善明显,能够满足光学精密位移测试需求。表明所搭建的标定装置有效,且建立的机构理论模型和分析方法可信。

• 单位
  中国科学院长春光学精密机械与物理研究所; 应用光学国家重点实验室