基于静电场原理微纳力值测量与标准传递技术研究
| 摘要 | 第4-5页 |
| ABSTRACT | 第5-6页 |
| 第一章 绪论 | 第9-16页 |
| 1.1 课题研究背景及意义 | 第9-10页 |
| 1.2 国内外研究现状 | 第10-14页 |
| 1.3 课题研究目标及主要工作 | 第14-16页 |
| 第二章 系统测量原理 | 第16-26页 |
| 2.1 静电场原理微纳力值测量 | 第16-17页 |
| 2.2 静电力发生装置设计 | 第17-22页 |
| 2.2.1 电容传感器的类型 | 第17-20页 |
| 2.2.2 电容传感器选择与改进 | 第20-22页 |
| 2.3 圆柱形电容器电容梯度计算 | 第22-25页 |
| 本章小结 | 第25-26页 |
| 第三章 微纳力值测量系统搭建 | 第26-46页 |
| 3.1 测量系统组成 | 第26-27页 |
| 3.2 力值传递机构设计 | 第27-31页 |
| 3.2.1 弹性机构选择 | 第27-28页 |
| 3.2.2 柔性铰链刚度计算 | 第28-30页 |
| 3.2.3 柔性铰链优化设计 | 第30-31页 |
| 3.3 硬件选择与实现 | 第31-37页 |
| 3.3.1 电容测量单元 | 第31-32页 |
| 3.3.2 激光测距单元 | 第32-33页 |
| 3.3.3 力值传递单元 | 第33页 |
| 3.3.4 电压控制单元 | 第33-34页 |
| 3.3.5 图像及电容轴偏检测单元 | 第34-35页 |
| 3.3.6 位移调整装置 | 第35-37页 |
| 3.3.7 环境检测与控制单元 | 第37页 |
| 3.4 系统程序设计 | 第37-45页 |
| 3.4.1 轴偏检测算法 | 第37-40页 |
| 3.4.2 静电力控制策略 | 第40-41页 |
| 3.4.3 ABA模式数据优化 | 第41-42页 |
| 3.4.4 人机交互界面开发 | 第42-45页 |
| 本章小结 | 第45-46页 |
| 第四章 微纳力值测量与不确定度分析 | 第46-53页 |
| 4.1 电容梯度测量 | 第46-49页 |
| 4.1.1 内外电极同轴时电容梯度 | 第47-48页 |
| 4.1.2 特定轴偏下电容梯度 | 第48页 |
| 4.1.3 不同轴偏下电容梯度 | 第48-49页 |
| 4.2 静电力复现微纳力值 | 第49-50页 |
| 4.3 微力测量不确定度分析 | 第50-51页 |
| 本章小结 | 第51-53页 |
| 第五章 微纳力值标准传递 | 第53-65页 |
| 5.1 基于AFM悬臂梁的力值标准传递 | 第53-54页 |
| 5.2 常用悬臂梁弹性系数标定方法 | 第54-56页 |
| 5.2.1 振动法 | 第54-55页 |
| 5.2.2 弯曲法 | 第55-56页 |
| 5.3 基于微力测量系统的弹性系数标定 | 第56-59页 |
| 5.3.1 标定系统设计 | 第56-58页 |
| 5.3.2 弹性系数计算 | 第58-59页 |
| 5.4 微悬臂梁弹性系数标定实验 | 第59-64页 |
| 5.4.1 柔性铰链弹性系数标定 | 第59-61页 |
| 5.4.2 微悬臂梁弹性系数标定 | 第61-64页 |
| 本章小结 | 第64-65页 |
| 总结与展望 | 第65-67页 |
| 参考文献 | 第67-71页 |
| 发表论文及参加科研情况说明 | 第71-72页 |
| 致谢 | 第72-73页 |
