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电容法微力测量中轴偏对电容梯度的影响 被引量:6
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作者 张国强 赵美蓉 蔡雪 《电子测量与仪器学报》 CSCD 北大核心 2015年第1期14-20,共7页
电容法微小力值测量中电容传感器会存在轴偏现象,影响测量精度。基于理论模型,分析计算了电容传感器在轴偏情况下的电容梯度。设计了合理的测量方案,通过高精度图像传感器及机器视觉算法,实现了轴偏及电容梯度测量,对轴偏与电容梯度之... 电容法微小力值测量中电容传感器会存在轴偏现象,影响测量精度。基于理论模型,分析计算了电容传感器在轴偏情况下的电容梯度。设计了合理的测量方案,通过高精度图像传感器及机器视觉算法,实现了轴偏及电容梯度测量,对轴偏与电容梯度之间理论数值关系进行了实验验证。实验证明了理论推导的正确性及测量方案的可性行,为后续的微力精密测量提供了误差补偿依据。在当前的电容传感器条件下,轴偏不大于50μm时,可满足误差1%以内的系统整体测量目标。 展开更多
关键词 圆柱形电容传感器 微小力值 电容梯度 轴偏 机器视觉
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超微力发生系统及其电容采集模块的设计 被引量:12
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作者 盛阳 赵美蓉 +2 位作者 刘明 齐永岳 林玉池 《传感技术学报》 CAS CSCD 北大核心 2010年第10期1505-1509,共5页
阐述了静电场复现微小力值的原理及实验方法;设计了超微力发生装置,并在此基础上提出了超微力发生系统;超微力发生的原理表明,电容采集模块是超微力发生系统的关键模块。根据超微力发生装置结构,选用USB控制芯片CY7C68013和电容采集芯片... 阐述了静电场复现微小力值的原理及实验方法;设计了超微力发生装置,并在此基础上提出了超微力发生系统;超微力发生的原理表明,电容采集模块是超微力发生系统的关键模块。根据超微力发生装置结构,选用USB控制芯片CY7C68013和电容采集芯片AD7747,设计了基于USB2.0的电容采集电路,编写了固件和上位机控制程序实现了电容数据的采集和保存;进行了电容梯度测量实验。 展开更多
关键词 超微力测量 超微力发生系统 静电场 USB2.0 电容采集 电容梯度
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利用静电场原理复现微小力值的实验研究 被引量:7
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作者 刘明 林玉池 +2 位作者 郑叶龙 靳展 刘铮 《传感技术学报》 CAS CSCD 北大核心 2012年第1期33-37,共5页
利用静电场原理复现微小力值(≤10-5N)的系统主要包括电容梯度测量模块和平衡电压监测模块。在对测量原理进行深入分析的基础上,得出了实现测量的基本计算公式;同时,通过电磁场专用仿真软件Maxwell进行了仿真试验,通过仿真数据与理论数... 利用静电场原理复现微小力值(≤10-5N)的系统主要包括电容梯度测量模块和平衡电压监测模块。在对测量原理进行深入分析的基础上,得出了实现测量的基本计算公式;同时,通过电磁场专用仿真软件Maxwell进行了仿真试验,通过仿真数据与理论数据的对比验证了原理的正确性;另外,自行设计并加工了实验用圆柱形电容器以及杠杆支架等,搭建了完整的测量系统平台,完成了系统实验,并且将实验数据与理论数据做了对比,验证了实验的可行性,分析了误差产生的可能原因,提出了进一步改进的方向;最后,总结了实验结论:利用静电场原理复现微小力的方法能够满足设计要求并且能够满足测量要求。 展开更多
关键词 微小力值测量 静电场 电容梯度:平衡电压监测
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碲基复合薄膜在纳米尺度下的电学特性研究
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作者 甘平 辜敏 +1 位作者 卿胜兰 鲜晓东 《功能材料》 EI CAS CSCD 北大核心 2012年第11期1455-1458,共4页
分别采用AFM和原子力/扫描探针显微镜(AFM/SPM)在纳米尺度下对碲基复合(Te/TeO2-SiO2)薄膜的表面电势、电容梯度等电学特性进行测量。测试结果表明控制电压为-0.8V,反应时间为200s条件下制备的碲基复合薄膜的表面电势差达到700mV,相对... 分别采用AFM和原子力/扫描探针显微镜(AFM/SPM)在纳米尺度下对碲基复合(Te/TeO2-SiO2)薄膜的表面电势、电容梯度等电学特性进行测量。测试结果表明控制电压为-0.8V,反应时间为200s条件下制备的碲基复合薄膜的表面电势差达到700mV,相对介电常数小于以硅为主要成分的衬底相对介电常数。利用光谱分析,碲基复合薄膜的禁带宽度约为3.14eV。 展开更多
关键词 碲基复合薄膜 原子力/扫描探针显微镜 表面电势 电容梯度
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可溯源至质量的静电力复现与测量技术 被引量:8
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作者 齐永岳 刘明 +1 位作者 林玉池 付鲁华 《仪器仪表学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2011年第5期1063-1068,共6页
为实现10-5N以下微小力值的测量及溯源,提出了一种高精度、可溯源至质量的微小力值测量系统,采用受控静电力发生装置复现微小力值,其基本工作原理是基于一种精密设计的圆柱形电容器,电容器内外电极同轴,外电极固定不动作为参考电极,内... 为实现10-5N以下微小力值的测量及溯源,提出了一种高精度、可溯源至质量的微小力值测量系统,采用受控静电力发生装置复现微小力值,其基本工作原理是基于一种精密设计的圆柱形电容器,电容器内外电极同轴,外电极固定不动作为参考电极,内电极由弹性机构支撑和导向,通过改变内外电极间的电压产生静电力,从而将力学量追溯至电容及电压等电学量,利用砝码质量与静电力平衡的原理,可以实现微小力值的溯源。实验结果表明:电容变化梯度为0.82 pF/mm,完全可以复现10-6~10-9N范围内的静电力。 展开更多
关键词 微小力值 电容变化梯度 静电力 电容传感器
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