電容式傳感器是一種非接觸式測(cè)量，電容測(cè)頭與被測(cè)面間的距離變化，即壓電納米定位臺(tái)產(chǎn)生運(yùn)動(dòng)，改變與電容測(cè)頭間的距離，引起電容傳感器輸出的電壓值發(fā)生變化，電壓值與納米定位臺(tái)的位移相對(duì)應(yīng)。非接觸式測(cè)量使得傳感器與運(yùn)動(dòng)面間無(wú)接觸，不會(huì)對(duì)位移臺(tái)的運(yùn)動(dòng)產(chǎn)生額外影響，可保證非常好的精度及長(zhǎng)期的穩(wěn)定性，且響應(yīng)速度非?？臁＠硐氲募{米定位需要考慮的6個(gè)因素如果您沒(méi)有使用過(guò)納米定位系統(tǒng)，或很久未定制系統(tǒng)，那么您需要花時(shí)間考慮能成功購(gòu)買的關(guān)鍵因素。這些因素適用于精密工業(yè)制造、科學(xué)研究、光子學(xué)和衛(wèi)星儀器儀表的所有應(yīng)用。1.納米定位設(shè)備的構(gòu)造納米定位科學(xué)在納米和亞納米范圍內(nèi)有著出色的分辨率，亞毫秒范圍內(nèi)的測(cè)量響應(yīng)率，從根本上取決于每個(gè)系統(tǒng)使用的機(jī)械和電子技術(shù)的穩(wěn)定性、精度和可重復(fù)性。因此，選擇新系統(tǒng)時(shí)要考慮的首先關(guān)鍵因素應(yīng)該是其設(shè)計(jì)和制造的質(zhì)量。精密工程和對(duì)細(xì)節(jié)的關(guān)注也是尤為重要的，這反映在構(gòu)建方法、使用的材料以及平臺(tái)、傳感器、電纜和彎曲等組件的布局中。因此設(shè)計(jì)時(shí)，應(yīng)該確保產(chǎn)品的堅(jiān)固性，在壓力或運(yùn)動(dòng)過(guò)程中不會(huì)彎曲和變形，且不受到外來(lái)源的干擾或熱膨脹和收縮等環(huán)境影響。系統(tǒng)的構(gòu)造還應(yīng)滿足每個(gè)應(yīng)用的需求；例如。 納米位移臺(tái)在微加工系統(tǒng)上的應(yīng)用。納米位移微動(dòng)控制器裝置

材料的可加工性是納米精度機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)的另一個(gè)限制。首先，所選材料必須可加工成所需的幾何形狀。例如，我們的大多數(shù)撓性運(yùn)動(dòng)臺(tái)都是通過(guò)電火花加工來(lái)切割的。玻璃陶瓷盡管它們具有許多良好的性能但顯然不能用這種加工方式。另一方面，加工成本在產(chǎn)品價(jià)格中占主導(dǎo)地位，因?yàn)榧{米精度機(jī)構(gòu)中的大部分組件尺寸都比較小，因此材料成本的影響并不顯著。材料的機(jī)械加工性取決于材料的強(qiáng)度、硬度、韌性和導(dǎo)熱性等特性。

鋁合金是工程結(jié)構(gòu)中常用的材料之一。精密儀器主要利用其導(dǎo)熱性好、易于制造（加工成本低）和質(zhì)量輕的特性。由于其高熱膨脹系數(shù)，必須小心使用。通常選擇這種材料進(jìn)行熱匹配。 壓電物鏡定位系統(tǒng)六自由度壓電納米定位臺(tái)可產(chǎn)生X、Y、Z三軸直線運(yùn)動(dòng)以及θx、θy、θz 三軸偏轉(zhuǎn)/旋轉(zhuǎn)角度運(yùn)動(dòng)的壓電平臺(tái)。

近年來(lái)，由于光通信技術(shù)飛速發(fā)展，光纖連接器作為光通信基本的光源器件，所以對(duì)其質(zhì)量及可靠性有了更嚴(yán)格的要求。為了提高光纖連接及光信號(hào)傳輸?shù)男?，因此光纖端面的檢測(cè)至關(guān)重要。為得到光纖端面的三維參數(shù)，通常根據(jù)光學(xué)干涉來(lái)進(jìn)行測(cè)量。其中由壓電陶瓷控制器控制的壓電納米定位臺(tái)用于移動(dòng)3D干涉儀系統(tǒng)中米羅的干涉物鏡或光纖連接器以產(chǎn)生位相移動(dòng)，分5步位相移動(dòng)，每移動(dòng)一步后由CCD攝像頭讀取干涉條紋。壓電納米定位臺(tái)內(nèi)部采用無(wú)摩擦柔性鉸鏈導(dǎo)向機(jī)構(gòu)，一體化的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)。機(jī)構(gòu)放大式驅(qū)動(dòng)原理，內(nèi)置高性能壓電陶瓷，可實(shí)現(xiàn)100μm位移。閉環(huán)版本定位精度可達(dá)納米級(jí)。采用有限元仿真分析優(yōu)化柔性鉸鏈結(jié)構(gòu)，柔性導(dǎo)向系統(tǒng)具有超高的導(dǎo)向精度，具有高剛性、高負(fù)載、無(wú)摩擦等特點(diǎn)。

壓電納米位移臺(tái)的命名是由三部分組成：“壓電”指執(zhí)行器種類，是以PZT壓電陶瓷疊堆作為驅(qū)動(dòng)源；“納米”指精度等級(jí)，移動(dòng)端面在PZT壓電陶瓷的驅(qū)動(dòng)下，可以實(shí)現(xiàn)納米級(jí)精度的步進(jìn)或連續(xù)運(yùn)動(dòng)；“位移系統(tǒng)”指運(yùn)動(dòng)方式，其實(shí)現(xiàn)的是X、Y、Z向一維或多維的平移運(yùn)動(dòng)。壓電納米位移系統(tǒng)是將PZT壓電陶瓷與柔性鉸鏈結(jié)構(gòu)、金屬殼體結(jié)構(gòu)相結(jié)合，并配備有機(jī)械固定安裝接口與負(fù)載安裝接口。壓電納米位移系統(tǒng)可直接帶動(dòng)負(fù)載進(jìn)行微位移調(diào)節(jié)，其運(yùn)動(dòng)面有螺紋孔用于安裝固定負(fù)載。此外，壓電納米位移系統(tǒng)可集成于各類高精密裝備，為其提供納米級(jí)運(yùn)動(dòng)控制、光路控制等。 壓電納米定位臺(tái)是通過(guò)PZT壓電陶瓷驅(qū)動(dòng)，但內(nèi)部的驅(qū)動(dòng)結(jié)構(gòu)會(huì)分為兩種，分別為直驅(qū)式機(jī)構(gòu)與放大式機(jī)構(gòu)。

掃描電子顯微鏡的納米電子束光刻（EBL）系統(tǒng)。它的主要組成部分包括改進(jìn)型掃描電子顯微鏡、激光干涉儀控制平臺(tái)、多功能高速圖形發(fā)生器和功能齊全、操作簡(jiǎn)便的軟件系統(tǒng)。

在電子和電氣制造業(yè)中，光刻技術(shù)是制造無(wú)源/有源器件的重要步驟。隨著納米技術(shù)的飛速發(fā)展，納米光刻技術(shù)作為一種重要的納米結(jié)構(gòu)和納米器件制造技術(shù)，越來(lái)越受到人們的關(guān)注。尤其是電子束光刻技術(shù)（EBL），以其高分辨率和出色的靈活性在納米光刻技術(shù)中發(fā)揮著不可替代的作用。電子束的束斑尺寸可聚焦到小于一個(gè)納米，并可生成超高分辨率的圖案。因此，EBL在納米電子學(xué)、納米光學(xué)和其他大多數(shù)納米制造領(lǐng)域都有著巨大的應(yīng)用潛力。 測(cè)試校準(zhǔn)系統(tǒng)是將納米位移系統(tǒng)內(nèi)部的“標(biāo)尺”與米定義聯(lián)系起來(lái)，實(shí)現(xiàn)量值的溯源。壓電陶瓷驅(qū)動(dòng)位置傳感控制應(yīng)用

納米定位平臺(tái)的工作原理圖。納米位移微動(dòng)控制器裝置

十年來(lái)，我國(guó)自主研發(fā)的北斗芯片工藝從90nm到28nm，尺寸不斷縮小，性能不斷提升，并具備在全球范圍展開(kāi)競(jìng)爭(zhēng)的實(shí)力和底氣。在剛剛舉辦的第十屆中國(guó)衛(wèi)星導(dǎo)航年會(huì)宣布，我國(guó)正在研發(fā)北斗22納米高精度、低功耗定位芯片。結(jié)合北斗三號(hào)全球系統(tǒng)的建成，該22納米工藝北斗定位芯片，將使得我國(guó)北斗能夠切入到無(wú)人機(jī)、自動(dòng)駕駛、機(jī)器人、物聯(lián)網(wǎng)等熱門應(yīng)用領(lǐng)域；并助力北斗在全球范圍內(nèi)提供更好的服務(wù)。

據(jù)悉，該芯片由國(guó)內(nèi)創(chuàng)新衛(wèi)星導(dǎo)航企業(yè)、北斗上市企業(yè)北斗星通旗下的芯片公司和芯星通研發(fā)。 納米位移微動(dòng)控制器裝置