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超精密测量用电容测微仪

电容测微仪的特点是非接触测量，精度高、价格低。但测量范围有限，测量稳定性和漂移常令人不满意。美国Lion Precision公司的电容测微仪分辨率可达0.5?mm(1?Hz频响)， 热漂移每度0.04%满量程。

精密和超精密加工技术是现代机械制造业***的发展方向之一，在提高机电产品的性能、质量和发展高新技术中起着至关重要的作用，并且已成为在国际竞争中取得成功的关键技术。我国的制造业发展已进入了高速发展阶段，***设备的引进和大量***人才的涌入使许多沿海地区的制造业水平迅速提高。随着国家决策的科学化、民主化进程不断深入，相信我国的制造业会更快速、更健康地发展。1、高精度精密电容测微仪预计在2017年中旬完成高、中、低档产品系列化。

从加工方法的机理、特点和传统来分类，精密和超精密加工又可分为传统加工、非传统加工和复合加工。传统加工是指刀具切削加工、固结磨料和游离磨料的磨削加工；《高精度差动式多层环形电容测微仪》电容传感器是一种通过简单的机械结构就能实现低功耗、良好的动态性能以及非接触式测量等特点的传感器。非传统加工是指利用电能、磁能、声能、光能、化学能和核能等对材料进行加工和处理；复合加工是采用多种加工方法的复合作用，进行优势互补，相辅相成。当前，在制造业中，占主要地位的仍是传统加工方法。  在加工精度的量级上，精密加工是指加工精度为1～0.1?μm，表面粗糙度为0.1～0.025μm的加工技术，超精密加工是指加工精度高于0.1?μm，表面粗糙度小于0.025?μm的加工技术。目前超精密加工已进入纳米级精度阶段，故出现了纳米加工及其相应的技术。

在电容微位移测量中，电容位移传感器对微位移的测量越***、响应速度越快、非线性越小，整体性能就越好。首先由传感器感受微位移的变化，并将其转换成电容量的变化，然后经过信号转换电路将电容量的变化转换成可测的电压信号，然后利用A/D转换器实现信号的采集，由单片机进行信号的处理和传输。***终实时显示，并进行线性拟合给出相关数据。随着科学技术的发展，工业生产需要人们对微位移测量的精度和定位的精度提出更高的要求。

以电容式微位移传感器为基础，利用运算放大器测量电路原理，当恒定频率的正弦激励电流通过传感器电容时，传感器上产生的电压幅值与电容极板间隙成比例关系。主放大器具有高输入阻抗，保证足够大的开环增益以实现高精度运算，其输出为一调幅波，幅值的变化与被测位移变化一一对应。通过全波整流电路、增益滤波电路对放大的被测信号进行解调，***进入A/D转换进行数据处理，在单片机的控制下完成数据的显示等过程，提高了输出信号的抗干扰性。给传感器一个持续稳定的交流电，交流电压的振幅变化与电容到被测物体之间的距离成正比。