[发明专利]一种用于多种纳米位移传感器间相互标定的装置

说明书

本公开提供了用于多种纳米位移传感器间相互标定的装置。该装置包括位移平台，所述位移平台包括动平台和静平台，动平台与压电器件相连；压电器件用于将控制电压转化为驱动力以驱动动平台运动；动平台上安装有第一反射镜，静平台上安装有第二反射镜；动平台运动使得激光干涉仪发射的激光经第一反射镜和第二反射镜的反射后产生变化的干涉条纹；位移平台上设置有单极电容传感器、光栅位移传感器和双极电容传感器中的至少一者，激光干涉仪、单极电容传感器、光栅位移传感器和双极电容传感器均可获得动平台位移变化数据，进而实现单极电容传感器、光栅位移传感器和双极电容传感器中的至少一者与激光干涉仪相互标定。

技术领域

本公开属于传感器技术领域，尤其涉及一种用于多种纳米位移传感器间相互标定的装置。

背景技术

本部分的陈述仅仅是提供了与本公开相关的背景技术信息，不必然构成在先技术。

随着科学技术的发展，越来越多的设备或装置广泛运用了位移传感器作测量，同时对于位移传感器提出了更高的要求。位移传感器的标定作为传感器领域的核心技术之一，对于传感器测量精确度有着至关重要的影响。

目前，主要的纳米位移传感器包括激光干涉仪、光栅位移传感器、单极电容传感器和双极电容传感器。激光干涉仪以光波为载体，具有测量精度高、测量速度快、测量范围大、最高测速下分辨率高等特点；光栅位移传感器是利用光栅的光学原理工作的测量反馈装置，其测量输出的信号为数字脉冲，具有检测范围大，检测精度高，响应速度快的特点；单极板电容传感器拥有单一的通道，能够测量任何导电目标，且成本较低；双极电容传感器的两个传感器极板形成了一个平行板电容器，拥有纳米分辨率和零磁滞的特性。

对于纳米位移传感器的标定，标定装置起着重要的角色。标定装置本身尺寸的大小、行程、分辨率、稳定性、易用性都会影响传感器最终的标定质量。发明人发现，目前纳米位移传感器标定装置或体积过大、或行程不足、或分辨率过低、或结构复杂，不适用于纳米级位移传感器的标定，更不能实现多种纳米传感器间的相互标定。

发明内容

为了解决上述问题，本公开提供一种用于多种纳米位移传感器间相互标定的装置，可实现对于传感器行程、分辨率等多种性能的精确测试，同时可实现多种纳米传感器间的相互标定，并做到结构紧凑、功能丰富。

为了实现上述目的，本公开采用如下技术方案：

一种用于多种纳米位移传感器间相互标定的装置，包括：

位移平台，所述位移平台包括动平台和静平台，动平台与压电器件相连；压电器件用于将控制电压转化为驱动力以驱动动平台运动；

动平台上安装有第一反射镜，静平台上安装有第二反射镜；动平台运动使得激光干涉仪发射的激光经第一反射镜和第二反射镜的反射后产生变化的干涉条纹；位移平台上设置有单极电容传感器、光栅位移传感器和双极电容传感器中的至少一者，激光干涉仪、单极电容传感器、光栅位移传感器和双极电容传感器均可获得动平台位移变化数据，进而实现单极电容传感器、光栅位移传感器和双极电容传感器中的至少一者与激光干涉仪相互标定；

其中，单极电容传感器可设置于静平台上；光栅位移传感器由标尺光栅和光栅读数头构成，标尺光栅可固定于动平台上，光栅读数头可固定于静平台上；双极电容传感器由第一极板和第二极板构成，第一极板可设置于直进式微分头尾部，直进式微分头固定于静平台上，第二极板可设置于与直进式微分头的尾部相对的动平台上。

本公开提供的另一种用于多种纳米位移传感器间相互标定的装置，包括：

位移平台和激光干涉仪，所述位移平台包括动平台和静平台，动平台与压电器件相连；压电器件用于将控制电压转化为驱动力以驱动动平台运动；