側(cè)壁壓阻式的E+E位移傳感器研制及應(yīng)用
為了提高面內(nèi)運動位移檢測的靈敏度和改善側(cè)壁壓阻工藝與其他工藝間的兼容性問題,研究了一種可用于面內(nèi)運動位移檢測的傳感器,提出了利用離子注入工藝和深度反應(yīng)離子刻蝕(DRIE)工藝相結(jié)合制作檢測梁側(cè)壁壓阻的方法.

側(cè)壁壓阻式的E+E位移傳感器研制及應(yīng)用
側(cè)壁壓阻式E+E位移傳感器的靈敏度比在檢測梁表面制作壓阻的傳統(tǒng)E+E位移傳感器高近一倍.同時把E+E位移傳感器集成到基于體硅工藝的納米級定位平臺上,實驗測試表明,這種E+E位移傳感器加工技術(shù)可以很容易地與其他工藝相兼容,E+E位移傳感器的靈敏度優(yōu)于0.903mV/μm,線形度優(yōu)于0.814%,分辨率優(yōu)于12.3nm.在指出傳統(tǒng)柵紋式E+E位移傳感器不足的同時 ,提出了將角位移的直接測量轉(zhuǎn)化為兩同頻差相信號相位差測量 ,從而間接獲得待測角位移的差相式圓分度E+E位移傳感器的設(shè)計思想。還提出了基于差相信號采用濾波提取和簡單數(shù)學(xué)運算獲取信號相位差從而得到待測角位移的“相位差算式E+E位移傳感器” ,以及通過差相信號的相關(guān)運算獲取信號相位差從而得到待測角位移的“相關(guān)式E+E位移傳感器”的設(shè)計原理。差相式圓分度E+E位移傳感器 ,有效地利用了計算機和信號處理技術(shù) ,適應(yīng)當(dāng)今儀器的虛擬化和智能化的發(fā)展趨勢 ,是一種*設(shè)計思想推導(dǎo)并統(tǒng)一了形狀誤差和誤差運動高精度檢測分離技術(shù)中各類傳感器的讀數(shù)方程,包括傳統(tǒng)的差動變壓器式E+E位移傳感器、電渦流式E+E位移傳感器、電容式微E+E位移傳感器和近年來出現(xiàn)的激光微E+E位移傳感器、激光角E+E位移傳感器以及后兩者組合成的組合式廣義E+E位移傳感器。以統(tǒng)一的列表方式闡明了各傳感器的讀數(shù)貢獻。其優(yōu)點是:根據(jù)選用的誤差分離方法和與之適配的傳感器 ,便可按列表方式快速、方便地排出用于直線、圓、圓柱度和平面度等誤差分離的原始讀數(shù)方程 ,并對誤差分離的可行性作出了初步分析