
纳米位移台定位误差怎么测
纳米位移台的定位误差测量,是评估其精度与控制性能的关键环节。测量时需要使用高精度仪器和严格的实验步骤。以下是常用的测量方法和流程说明:
一、常用测量方法
激光干涉仪法
原理:利用干涉条纹位移测出台面实际位移,与理论指令位移对比。
特点:分辨率极高(可达亚纳米级),是最常用的精度校准手段。
优点:可实时测量正反向位移误差、滞回和非线性。
电容传感器法
原理:通过检测台面与传感器电极间电容变化,反映实际位移。
优点:适合短行程纳米级位移台,响应快,安装方便。
缺点:受温度与环境湿度影响较大。
光栅尺或位移编码器法
原理:通过光栅标尺或编码器读数获取位移。
优点:结构紧凑、适合多轴联动测量。
缺点:分辨率略低于激光干涉仪。
扫描探针或显微镜标定法
原理:将纳米位移台与 AFM 或 SEM 等仪器配合,观察已知结构的微位移响应。
优点:可同时评估定位误差与成像精度。
缺点:测试时间较长,环境要求高。
二、测量步骤建议
建立基准坐标与零位
确保台面在机械零点和软件零点一致。
设定目标位移点
一般分为多个等间距点。
记录实际位移值
通过干涉仪或传感器实时读取。
计算误差
用“实际位移 – 理论位移”得到定位误差。
重复多次测试
取平均值并绘制误差曲线,可分析滞回与重复定位误差。
三、结果分析
系统误差:由标定误差或非线性引起,可通过校准修正。
随机误差:由噪声、温度漂移或振动引起,可通过滤波和环境控制减小。
滞回误差:反向移动时产生的误差,可通过闭环控制补偿。