基于LVDT和SGS的微定位控制系統(tǒng).pdf

1、納米定位技術(shù)影響著納米技術(shù)(nanotechnology)、納米科學(xué)(nanoscience)、納米制備(nanofabrication)、納米制造(nanomanufacturing)及納米計(jì)量(nanometrology)等科學(xué)/技術(shù)的發(fā)展，納米定位技術(shù)是發(fā)展納米計(jì)量?jī)x器的基礎(chǔ)，同時(shí)也是研制納米制造裝備不可缺少的核心關(guān)鍵技術(shù)。納米定位的運(yùn)動(dòng)位移在納米、微米、介觀以及宏觀（厘米級(jí)）范圍內(nèi)，其移動(dòng)目標(biāo)的定位精度、分辨率和重復(fù)定位定位精度

2、在亞納米級(jí)到幾納米內(nèi)[1]。納米定位技術(shù)包含驅(qū)動(dòng)器，定位機(jī)構(gòu)，納米級(jí)位移傳感器以及納米自動(dòng)化（nanoautomation）。在納米定位技術(shù)中，納米位移傳感器是最關(guān)鍵的單元，納米定位的分辨率，很大程度上取決于位移傳感器的分辨率。目前適合集成于直接驅(qū)動(dòng)的壓電驅(qū)動(dòng)器的位移傳感器主要有三種：電容式、電感式（LVDT,線性可變差動(dòng)變換器）和電阻應(yīng)變式(SGS)。
　　本文所做的主要工作為：
　?。?）設(shè)計(jì)了三通道基于LVDT的微位移

3、檢測(cè)電路。并使用TRANS-TEK公司的Series230系列LVDT傳感器（量程為±130um），以及螺旋測(cè)微器完成了對(duì)該電路的驗(yàn)證，實(shí)驗(yàn)證明，該電路能非常精密的檢測(cè)微小位移的變化，理論分辨率為無(wú)窮小（分辨率由后續(xù)的模數(shù)轉(zhuǎn)換芯片決定），實(shí)測(cè)的線性度為0.01％(測(cè)量工具為螺旋測(cè)微器和五位半臺(tái)式數(shù)字萬(wàn)用表)。
　?。?）設(shè)計(jì)了三通道基于SGS的微位移檢測(cè)電路。并用精密電阻和可變電阻組成的橋式電路對(duì)其進(jìn)行了驗(yàn)證，實(shí)驗(yàn)證明，該電路能非

4、常精密的檢測(cè)微小位移的變化，基于電阻應(yīng)變式的傳感器從理論上講，分辨率能達(dá)到30nm，線性度能達(dá)到0.1%。
　　（3）設(shè)計(jì)了一款基于計(jì)算機(jī)并口的簡(jiǎn)易ARM仿真器。實(shí)驗(yàn)證明，通過(guò)使用一些公開(kāi)的仿真軟件（本系統(tǒng)仿真調(diào)試采用的是H-JTAG），該仿真器能很好的完成將程序從上位機(jī)下載到目標(biāo)板的任務(wù)。
　?。?）設(shè)計(jì)了以S3C44B0X（ARM7TDMI內(nèi)核）為核心的數(shù)據(jù)采集、處理、顯示以及驅(qū)動(dòng)，并擴(kuò)展了USB接口、以太網(wǎng)接口、RS2