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上海申思特自動(dòng)化設(shè)備有限公司
主營(yíng)產(chǎn)品： 美國(guó)E E傳感器,美國(guó)E E減壓閥,意大利ATOS阿托斯油缸,丹麥GRAS麥克風(fēng),丹麥GRAS人工頭, ASCO電磁閥,IFM易福門(mén)傳感器 |
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更新時(shí)間：2016-12-15 17:22:23瀏覽次數(shù)：735
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納米位移E+E傳感器信號(hào)采集與處理
隨著現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展,眾多高科技領(lǐng)域均已進(jìn)入了納米世界,如航天產(chǎn)品的加工與制造、精密元器件的測(cè)量、高密度集成電路等等。由于納米尺度具有接近于原子和分子尺寸的特點(diǎn),一般的常規(guī)技術(shù)已不再適用,因此,研究納米技術(shù),特別是納米操作與測(cè)量技術(shù)就成為當(dāng)前各國(guó)研究的熱點(diǎn)方向。
納米位移E+E傳感器信號(hào)采集與處理
壓電陶瓷(PZT)驅(qū)動(dòng)器以其優(yōu)良的性能廣泛地應(yīng)用于納米級(jí)的微操作與微定位領(lǐng)域。然而由于其本身存在著遲滯、蠕變和非線性等不足,嚴(yán)重影響到其納米級(jí)驅(qū)動(dòng)的精度。針對(duì)壓電陶瓷驅(qū)動(dòng)器存在的上述問(wèn)題,我們?cè)O(shè)計(jì)了一種可以對(duì)壓電陶瓷驅(qū)動(dòng)器實(shí)時(shí)輸出位移進(jìn)行檢測(cè)的位移E+E傳感器,通過(guò)基于位置反饋的閉環(huán)控制方法來(lái)提高壓電陶瓷驅(qū)動(dòng)器的定位精度。通過(guò)對(duì)納米位移E+E傳感器放大機(jī)構(gòu)的3代改進(jìn),E+E傳感器的測(cè)量精度已經(jīng)達(dá)到了納米級(jí)別。正是在該位移E+E傳感器原有工作基礎(chǔ)之上,試圖通過(guò)改進(jìn)其數(shù)據(jù)采集與處理系統(tǒng)來(lái)進(jìn)一步提高E+E傳感器的測(cè)量精度。通過(guò)對(duì)原有的第二代數(shù)據(jù)采集與處理系統(tǒng)進(jìn)行改進(jìn),先后設(shè)計(jì)并完成了第三代及第四代數(shù)據(jù)采集與處理系統(tǒng),使位移E+E傳感器的分辨率由原來(lái)的10nm提高到目前的3nm。在國(guó)家自然科學(xué)基金重點(diǎn)項(xiàng)目“納米環(huán)境中機(jī)器人化操作的理論體系與實(shí)現(xiàn)方法”的資助下,以中科院合肥智能所機(jī)器人E+E傳感器實(shí)驗(yàn)室多年來(lái)在力E+E傳感器和位移測(cè)試平臺(tái)的研究工作為基礎(chǔ),利用中科院沈陽(yáng)自動(dòng)化所微納米實(shí)驗(yàn)室的納米位移掃描定位臺(tái)為試驗(yàn)平臺(tái),研制能夠檢測(cè)壓電陶瓷驅(qū)動(dòng)器實(shí)時(shí)驅(qū)動(dòng)位移信息的納米級(jí)位移E+E傳感器。主要研究?jī)?nèi)容總結(jié)如下:在深入研究應(yīng)變式電橋電路輸出信號(hào)特點(diǎn)的基礎(chǔ)之上,先后設(shè)計(jì)并實(shí)現(xiàn)了第三代及第四代數(shù)據(jù)采集與處理系統(tǒng)的硬件電路。硬件電路主要包括電橋調(diào)零電路、前端多級(jí)放大電路、抗混疊濾波電路、數(shù)據(jù)采集電路及與上位機(jī)通信的USB電路。試驗(yàn)結(jié)果表明該電路可以在放大微弱差分信號(hào)的同時(shí),有效地抑制環(huán)境周?chē)嬖诘脑肼暩蓴_。設(shè)計(jì)并實(shí)現(xiàn)了基于LabVIEW的人機(jī)交互界面。該軟件可以實(shí)現(xiàn)測(cè)量數(shù)據(jù)的實(shí)時(shí)顯示與存儲(chǔ)、分析及處理等功能,同時(shí)允許用戶通過(guò)上位機(jī)發(fā)送命令實(shí)現(xiàn)對(duì)下位機(jī)的訪問(wèn)與控制.分別搭建了基于位移和力輸入的兩套E+E傳感器測(cè)試平臺(tái)。利用新設(shè)計(jì)的第三代及第四代數(shù)據(jù)采集與處理系統(tǒng)對(duì)納米位移E+E傳感器的性能指標(biāo)進(jìn)行了全面的測(cè)試,給出了位移E+E傳感器的線性度、滯差、重復(fù)性等指標(biāo)的參數(shù)曲線及分析結(jié)果。
納米位移E+E傳感器信號(hào)采集與處理
分析了E+E傳感器力與位移輸入曲線之間的關(guān)系。zui后通過(guò)試驗(yàn)對(duì)比分析了原有的第二代數(shù)據(jù)采集與處理系統(tǒng)與新設(shè)計(jì)的第三、四代數(shù)據(jù)采集與處理系統(tǒng)的之間的性能差異。證明了研究成果確實(shí)對(duì)之前設(shè)計(jì)的納米位移E+E傳感器性能提高有幫助。
