電氣工程自動化-微位移高速測量儀

近幾十年來，中國各方面均處于一個高速發(fā)展狀態(tài)，但是科技發(fā)展速度和工業(yè)制造發(fā)展速度均落后于經(jīng)濟發(fā)展速度。在很多制造業(yè)現(xiàn)在仍然在使用落后于世界的制造工藝，這招致本國制造產(chǎn)品在世界市場缺失競爭能力，大多只能靠壓低價格進行銷售。因此，提高制造工藝水平，提高產(chǎn)品質(zhì)量與精度變得尤為重要。
作為現(xiàn)代工業(yè)的重要組成部分,微位移技術(shù)幾乎左右著各領(lǐng)域,并且受到國內(nèi)外研究人員的極大關(guān)注，成為了提高現(xiàn)代工藝制造水平的一個重要的研究方向。
微位移技術(shù)除了在現(xiàn)代工業(yè)制造有著舉足輕重的地位，同時在可行研究領(lǐng)域內(nèi)也占有相當重要的位置。因為，它直接影響了制造產(chǎn)品的精確性，例如產(chǎn)品的切削加工水平，同時它也是一些集成電路生產(chǎn)水線中的一個關(guān)鍵環(huán)節(jié)。在生物，醫(yī)學，光纖對接，微加工業(yè)，微型機器人裝配，航天航空等先進科技領(lǐng)域中，微位移技術(shù)更是無與倫比的重要。
微位移技術(shù)的系統(tǒng)一般有微位移機構(gòu)、檢測裝置、控制系統(tǒng)三部分組成。檢測裝置和控制系統(tǒng)是為了讓微位移機構(gòu)達到更高的精度。也就是當微位移機構(gòu)達不到預想的精度時，需要檢測裝置和控制裝置不斷的糾正和誤差修正，使得微位移機構(gòu)能夠更精確的執(zhí)行。目前實行微位移技術(shù)的應(yīng)用原理有：激光干涉法、光杠桿法、光柵尺測量法、激光CCD點陣法、光纖測量法等。
目前，發(fā)達國家在微位移技術(shù)（納米技術(shù)）的研究在投入了大量的資金和人力后取得了很多客觀成果。美國、德國所生產(chǎn)的位移傳感器走在前列，具有壽命長、適用范圍廣、適于高溫高壓和強振動等一系列極其惡劣的情況下還能夠高準確測量等特點,且各種位移傳感器都在向著高速度、高精度、多功能、多參數(shù)、小尺寸的方向發(fā)展,已被各軍事、工業(yè)、農(nóng)業(yè)市場所接受,廣泛應(yīng)用于機械、電力、發(fā)電廠、航空航天、冶金、煤炭、石油、鐵路、交通、輕工、紡織、建材、水利等行業(yè)的工礦企業(yè)、科研院所、大專院校、軍工單位產(chǎn)品開發(fā)與應(yīng)用的自動測量與自動控制。例如，美國LODTM機床上用的快速刀具伺服機構(gòu)在±1.27μm范圍內(nèi)分辨率可達2.5nm，頻響可達100Hz；日本制作采用柔性支承導軌，壓電驅(qū)動方式的微位移機構(gòu)的位移精度為±0.05μm，行程為±8μm，該機構(gòu)均成功運用于電子束曝機。而我國，在這方面的研究還比較落后，精密、超精密水平，大規(guī)模集成電路的生產(chǎn)水平遠遠落后于美日等發(fā)達國家。因此，開展精密微位移系統(tǒng)的研究有利于縮小我們與先進國家同行業(yè)的差距，促進我國精密儀器儀表，精密、超精密加工水平的提高，有利于推動我國大規(guī)模集成電路知道的發(fā)展，促進我國納米技術(shù)方面的研究。