| 面向电容式传感器线性度标定的柔性微动机构设计 |
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| 引用本文： | 张德福,李显凌,葛川,倪明阳,郭抗.面向电容式传感器线性度标定的柔性微动机构设计[J].仪器仪表学报,2016,37(6):1210-1217. |
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| 作者姓名： | 张德福 李显凌 葛川 倪明阳 郭抗 |
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| 作者单位： | 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 超精密光学工程研究中心,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 超精密光学工程研究中心,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 超精密光学工程研究中心,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 超精密光学工程研究中心,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 超精密光学工程研究中心 |
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| 基金项目： | 国家自然科学基金资助项目（61504142），国家科技重大专项基金资助项目（2009ZX02205） |
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| 摘 要： | 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。
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| 关 键 词： | 柔性机构 伪刚体模型 传感器 线性度 标定 |
| 收稿时间： | 2016/3/28 0:00:00 |
| 修稿时间： | 2016/5/6 0:00:00 |
Compliance micro-motion mechanism design for linearity calibration of capacitive displacement sensors |
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| Affiliation: | Engineering Research Center of Extreme Precision Optics,State Key Laboratory of Applied Optics, Changchun Institute of Optics,
Fine Mechanics and Physics, Chinese Academy of Sciences, Changchun 130033, China,Engineering Research Center of Extreme Precision Optics,State Key Laboratory of Applied Optics, Changchun Institute of Optics,
Fine Mechanics and Physics, Chinese Academy of Sciences, Changchun 130033, China,Engineering Research Center of Extreme Precision Optics,State Key Laboratory of Applied Optics, Changchun Institute of Optics,
Fine Mechanics and Physics, Chinese Academy of Sciences, Changchun 130033, China,Engineering Research Center of Extreme Precision Optics,State Key Laboratory of Applied Optics, Changchun Institute of Optics,
Fine Mechanics and Physics, Chinese Academy of Sciences, Changchun 130033, China and Engineering Research Center of Extreme Precision Optics,State Key Laboratory of Applied Optics, Changchun Institute of Optics,
Fine Mechanics and Physics, Chinese Academy of Sciences, Changchun 130033, China |
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