涉及到一种基于PSD原理的高精度三维轮廓测量仪.X-Y工作台采用了宏驱动与微驱动相结合的工作方式.宏工作台采用步进电机驱动,进给精度达1微米;微工作台采用精密压电陶瓷驱动,进给精度最小可达1纳米.这样,使得X-Y测量步距达到1纳米的条件下,测量物件的尺寸范围可以扩大为20mm×20mm,不仅适合微小构件的精密测量,而且适合较大器件的精密测量,且X-Y方向的位移测量精度最小可达1纳米.Z方向位移传感器采用激光单点位置探测器PSD,Z轴方向的位移测量精度达10纳米.对微轮廓测量仪的控制系统作了程序设计,得到了较满意的效果.

基于Michelson干涉仪测量原理研制的微轮廓测量仪,载物平台采用步进电机和压电陶瓷(PZT)两级闭环驱动与定位,步进电机用于快速粗定位和扩大测量范围,压电陶瓷用于精密定位,重复定位精度为10 nm;测量光路采用共干涉系统,对机械振动,温度漂移不敏感;测量范围20 mm×20 mm×0.4 mm,纵向分辨率为0.32 μm,横向分辨率为0.5μm.

针对液压悬置随激振频率呈非线性变化的动刚度特性,采用了一种拉普拉斯域分析方法计算动力总成液压悬置系统的固有属性。首先,建立液压悬置的集中参数线性流体模型,分析悬置在低频段和高频段的稳态动刚度特性,而得到悬置的宽频动刚度表达式。接着建立悬置系统在曲轴坐标系下的振动模型,在拉普拉斯域内直接应用液压悬置的动刚度表达式推导系统固有属性的分析方法。最后采用这一新方法计算了某液压悬置系统的固有属性。结果显示,液压悬置系统具有复特征值和复模态向量。复特征值同时包含系统的固有频率和阻尼比信息;根据阻尼比、复模态向量的幅值等信息可对模态类型作出判断;结合复模态向量的相位信息可确定模态的具体形状。