仪器仪表学报

作者：彭 凯，刘小康，于治成，王合文，蒲红吉

单位：彭 凯,1.重庆理工大学机械检测技术与装备教育部工程研究中心,,刘小康,1.重庆理工大学机械检测技术与装备教育部工程研究中心,,于治成,1.重庆理工大学机械检测技术与装备教育部工程研究中心,,王合文,1.重庆理工大学机械检测技术与装备教育部工程研究中心,,蒲红吉,1.重庆理工大学机械检测技术与装备教育部工程研究中心,

关键词：制造误差;电极几何尺寸误差;平均效应;栅式位移传感器;纳米时栅

基金：国家自然科学基金(51905063)、重庆市教委科学技术研究(KJQN201801127,KJQN202001133)项目资助

在纳米时栅传感器的制造过程中,由加工工艺引入的制造误差主要表现为电极几何尺寸误差。通过运用分段面积积分方法进行数学建模,详细地分析了电极几何尺寸误差对测量精度的影响,并揭示了采用多个感应电极进行信号拾取会具有一种平均效应,能够有效地匀化由电极几何尺寸误差随机变化所引入的测量误差。采用制造精度在1μm级的微纳加工工艺和制造精度在10μm级的印制电路板(PCB)工艺分别制作了两套量程为200mm的传感器样机,并进行了精度对比实验。实验结果表明,由于平均效应的作用,PCB工艺制作的样机经过简单的线性补偿后,在满量程内取得了±250nm的测量精度,接近微纳加工工艺制作的样机的测量精度。实验结果验证了多个感应电极平均效应的有效性。

来源：2021年第7期

《仪器仪表学报》期刊编辑部

查看仪器仪表学报杂志2021年第7期