面向电容式传感器线性度标定的柔性微动机构设计

针对光学精密工程中位移检测问题,研制了一种电容式位移传感器线性度标定装置.阐明了标定装置的组成和标定方法的原理,该装置采用运动轴,测量轴和传感轴三轴共线的设计方案,从测量原理上降低了阿贝误差.基于伪刚体模型和拉格朗日方程建立了机构位移,刚度,强度和固有频率的理论模型,为机构优化设计提供理论依据.计算和仿真结果表明理论模型和有限元分析误差分别为3.764%,3.908%,14.842%和2.666%.试验结果表明行程测试值与理论值,有限元计算值的误差分别为9.254%和13.524%,刚度测试值与理论值,有限元计算值的误差分别为8.472%和11.914%.标定后传感器测试线性度由0.057 48%提高至0.004 39%,测试精度改善明显,能够满足光学精密位移测试需求.表明所搭建的标定装置有效,且建立的机构理论模型和分析方法可信.更多还原