[发明专利]一种基于电磁补偿天平的微纳力值标准装置及其溯源方法

摘要

本发明提供一种基于电磁补偿天平的微纳力值标准装置及其溯源方法，包括：电磁补偿天平，用于测量微小力值；载荷柱，安装在电磁补偿天平的中部，其顶部设有接触片；微动台，通过悬臂梁安装杆与被测微悬臂或微力传感器相连，用于使被测微悬臂或微力传感器能沿Z轴作直线运动；悬臂位置粗调单元，与微动台相连，用于实现微动台在X轴、Y轴、Z轴方向位移调整，在X轴、Y轴方向的角度调整；在溯源方法中利用电磁补偿天平刚度、被测微悬臂的安装角度修正悬臂弹性常数，或利用微力传感器的安装角度修正微力传感器力值灵敏度。本发明提高了被测微悬臂或微力传感器定位的准确度，对悬臂弹性常数、微力传感器力值灵敏度进行修正，以使结果更准确。

主权项

一种基于电磁补偿天平的微纳力值标准装置，其特征在于，包括：电磁补偿天平，用于测量微小力值；载荷柱，固定在电磁补偿天平的中部，所述载荷柱的顶部设有接触片，用于与被测微悬臂或微力传感器相接触；微动台，通过悬臂梁安装杆与被测微悬臂或微力传感器相连，用于使被测微悬臂或微力传感器能沿Z轴作直线运动；悬臂位置粗调单元，与所述微动台相连，用于实现所述微动台在X轴、Y轴、Z轴方向位移调整以及在X轴、Y轴方向的角度调整；水平观测显微镜头，位于所述接触片的侧边，用于从所述接触片的侧面水平观测所述接触片与所述被测微悬臂或微力传感器的接触状态；水平观测显微镜头位置调整单元，由三维手动平台以及手动转台组成，所述三维手动平台与所述水平观测显微镜头相连，所述手动转台与所述三维手动平台的底部相连；垂直观测显微镜头，位于所述接触片的正上方，用于从所述接触片的顶面观测所述接触片与所述被测微悬臂或微力传感器的接触状态；垂直观测显微镜头位置调整单元，由沿Z轴设置的竖直架以及与所述竖直架顶端相连的水平架、一维手动升降台、二维手动平台以及手动转台组成，所述水平架用于固定所述垂直观测显微镜头；所述一维手动升降台与所述竖直架的底部相连；所述二维手动平台与所述一维手动升降台的底部相连；所述手动转台与所述二维手动平台的底部相连；隔振光学平台，用于放置所述电磁补偿天平、悬臂位置粗调单元、水平观测显微镜头位置调整单元、垂直观测显微镜头位置调整单元；密封罩，位于所述隔振光学平台上，用于罩住所述电磁补偿天平、载荷柱、被测微悬臂或微力传感器、微动台、悬臂位置粗调单元、水平观测显微镜头、水平观测显微镜头位置调整单元、垂直观测显微镜头、垂直观测显微镜头位置调整单元。