圆度误差的测量是长度计量中一个重要项目,它的测量常转化成对位移的测量。本文采用光电技术对其进行测量,提出了一种基于理想光组轴向放大率理论来实现微位移的放大,并通过采用位置敏感探测器（PSD）将光斑像点的位移转化为电信号的输出,从而实现位移与电信号的转化;在测量圆度的同时,采用圆光栅来测量工件转角,实现整周的圆轮廓实时记录;对于圆度误差的评定采用最小二乘法。

设计了一种基于压电陶瓷的三维微定位系统,通过12个空间分布的压电陶瓷微驱动器及4个工作平台的配合,实现X、Y、Z向的精密位姿控制。阐述了微定位原理、建立了载物台位姿与压电陶瓷微驱动器伸缩量之间的关系,介绍了系统误差来源以及微定位装置的构造。该研究可望为一些高科技领域的微进给提供实用新技术。

提出一种基于离轴法并采用椭圆光斑的光学微位移计量手段.模拟分析给出了椭圆光斑在线性度、灵敏度和动态范围等方面对探测性能带来的影响.基于这一微位移计量原理,在激光直写设备上制作了具有实用价值的圆光栅,这也表明半导体激光器可以取代传统的氦氖激光器并无需光斑整形.

微位移测量已经广泛应用于精密测量领域中,实现微位移测量最关键的环节在于精确的定位和精细的运动.文章设计了一种基于应变方式进行二维微位移(纳米级)测量的系统,详细阐述了该系统主要组成部分:微位移检测传感器、处理电路及相关系统软件.实验结果表明该系统可以满足二维微(纳米级)测量的要求.

研制了一种基于压电陶瓷的惯性式微驱动器,其驱动电压直接由电子线路产生.介绍了微驱动器的工作原理和结构设计,测试了微驱动器的位移特性和动态响应性能.结果表明,在电压幅值20V～350V、频率20Hz～125Hz范围内,微驱动器可产生平稳和均匀的运动,平均步长在60nm～1502nm范围内连续可调,最大运动速度可达120μm/s.且驱动行程不受限制.给出了微驱动器在扫描隧道显微镜定位机构中的应用实例.

本文介绍了一种采用超磁致伸缩材料构成的蠕动微位移机械的结构，仿生运动原理及其控制方式。实验表明，所研制的ＧＭＭ微位移机械在其控制器的作用下，能够可靠地进行双向可控运动。

设计和制造了一套微位移主动调节机构和支撑系统,用以实现拼接镜面天文光学望远镜的每块平面子镜精密地调节倾斜和轴向平移,并在典型的仰角工况下对该机构进行了实测.设计技术要求子镜主动调节行程须达±1 mm,同时分辨率须达50 nm以下.选用了工作行程为6 mm和分辨率为50 nm的位移促动器,并引入杠杆机构提高位移分辨率和抑制误差;采用平衡配重和预拉弹簧机构使工作中位移促动器上保持恒定负载,以保护位移促动器和保证其输出位移精度.依据拼接镜面的工作原理,建立了子镜微位移调节系统性能测试的数学模型,并在实验室内采用分辨率为5 nm的位移传感器进行了实测.结果表明其位移分辨率可达12 nm,线性良好,与理论值相对误差为5.6%,验证了该机构设计的合理性和在不同工作位置良好的灵敏度.

微位移技术是精密机械与仪器的关键技术之一.本文介绍精密定位系统中的典型微位移机构,分析常用机构的特点及存在问题,并以平行板柔性铰链为基础,通过对其结构的优化,设计应用于扫描探针系统的二维定位工作台,并利用有限元方法对该工作台静态特性进行了仿真分析.