磁悬浮微动工作台下驱动和测量方法研究

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微动工作台是微机电系统技术研究的关键之一。本论文主要针对磁悬浮式微动工作台的驱动和测量方法展开研究。通过驱动才能给微动工作台提供合适的电流或电压,输出所需功率驱动它们运动;通过测量才能获得工作台运动的位移信息,为工作台的运动控制提供依据。 在驱动方法方面,本论文采用了线性功率放大的电流驱动方案,设计和选择了以不同功放为核心的两种驱动电路。在相同的实验条件下,经过对两者的综合分析与评价,本论文认为LM1875驱动电路无论在性能方面还是在制造成本方面更具有可行性,具体表现在负载稳定度、输出电压纹波、电流线性度等方面有着良好的效果。 在测最方法方面,通过对多种测量方法的论述和分析,针对现在研制的磁悬浮式微动工作台,本论文采用了基于PSD的三角位移测量方法,并且在此基础上提出了一种新型的位移角度同时测量方法。通过该测量方法的研究和实验,验证了位移角度同时测量的可行性。另外,在误差处理方面提出了一种用细分迭代的数学手段来减小环境光源对测量影响的方法。 在调平方法方面,本论文设计了以四象限探测器为核心的微动工作台调平方案。通过对微动工作台水平度的调整,保证了工作台各点与定子间的间隙相等。 最后,通过对微动工作台整个系统的总体实验,验证了上述驱动、测量以及调平方法的可行性,基本满足了系统的设计要求。
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