納米位移臺的定位誤差測量，是評估其精度與控制性能的關(guān)鍵環(huán)節(jié)。測量時需要使用高精度儀器和嚴(yán)格的實驗步驟。以下是常用的測量方法和流程說明：
一、常用測量方法
激光干涉儀法
原理：利用干涉條紋位移測出臺面實際位移，與理論指令位移對比。
特點：分辨率極高（可達(dá)亞納米級），是最常用的精度校準(zhǔn)手段。
優(yōu)點：可實時測量正反向位移誤差、滯回和非線性。
電容傳感器法
原理：通過檢測臺面與傳感器電極間電容變化，反映實際位移。
優(yōu)點：適合短行程納米級位移臺，響應(yīng)快，安裝方便。
缺點：受溫度與環(huán)境濕度影響較大。
光柵尺或位移編碼器法
原理：通過光柵標(biāo)尺或編碼器讀數(shù)獲取位移。
優(yōu)點：結(jié)構(gòu)緊湊、適合多軸聯(lián)動測量。
缺點：分辨率略低于激光干涉儀。
掃描探針或顯微鏡標(biāo)定法
原理：將納米位移臺與 AFM 或 SEM 等儀器配合，觀察已知結(jié)構(gòu)的微位移響應(yīng)。
優(yōu)點：可同時評估定位誤差與成像精度。
缺點：測試時間較長，環(huán)境要求高。
二、測量步驟建議
建立基準(zhǔn)坐標(biāo)與零位
確保臺面在機械零點和軟件零點一致。
設(shè)定目標(biāo)位移點
一般分為多個等間距點。
記錄實際位移值
通過干涉儀或傳感器實時讀取。
計算誤差
用“實際位移 – 理論位移”得到定位誤差。
重復(fù)多次測試
取平均值并繪制誤差曲線，可分析滯回與重復(fù)定位誤差。
三、結(jié)果分析
系統(tǒng)誤差：由標(biāo)定誤差或非線性引起，可通過校準(zhǔn)修正。
隨機誤差：由噪聲、溫度漂移或振動引起，可通過濾波和環(huán)境控制減小。
滯回誤差：反向移動時產(chǎn)生的誤差，可通過閉環(huán)控制補償。