[发明专利]反馈稳幅的调幅测力梯度仪及其扫描力显微镜和测频仪

权利要求书

1.一种反馈稳幅的调幅测力梯度仪，包括力传感器、力传感器信号检测器、压电振荡器、振幅检测器，力传感器固定于压电振荡器上，力传感器输出至力传感器信号检测器，力传感器信号检测器输出至振幅检测器的输入，其特征在于还包含比较器、可变增益放大器、偏差信号放大器，所述比较器的信号输入和输出的偏差信号分别接振幅检测器的输出和偏差信号放大器的输入，所述可变增益放大器的增益控制输入和输出分别接偏差信号放大器输出和压电振荡器，本发明反馈稳幅的调幅测力梯度仪的输出、频率输入和振幅设置输入分别由偏差信号放大器的输出、可变增益放大器的信号输入和比较器的参考输入构成。

2.根据权利要求1所述的反馈稳幅的调幅测力梯度仪，其特征是所述偏差信号放大器为如下之一：(a)比例放大器P，(b)积分器I，(c)比例-积分器PI，(d)比例-微分器PD，(e)积分-微分器ID，(f)比例-积分-微分器PID。

3.根据权利要求1或2所述的反馈稳幅的调幅测力梯度仪，其特征是所述可变增益放大器由乘法器构成，其两个输入分别构成所述可变增益放大器的信号输入和增益控制输入。

4.根据权利要求1或2所述的反馈稳幅的调幅测力梯度仪，其特征是所述振幅检测器为如下之一：(a)均方根到直流转换器，(b)两输入端短接成一个输入端的乘法器输出到一个低通滤波器。

5.根据权利要求1或2所述的反馈稳幅的调幅测力梯度仪，其特征是所述力传感器为微悬臂或石英音叉。

6.根据权利要求5所述的反馈稳幅的调幅测力梯度仪，其特征是所述力传感器为微悬臂，所述力传感器信号检测器是反射激光位置敏感探测器。

7.根据权利要求5所述的反馈稳幅的调幅测力梯度仪，其特征是所述力传感器为石英音叉，所述力传感器信号检测器是电流到电压转换器。

8.根据权利要求5所述的反馈稳幅的调幅测力梯度仪，其特征是所述力传感器为压阻微悬臂，所述力传感器信号检测器是测阻电桥。

9.一种由权利要求1所述反馈稳幅的调幅测力梯度仪构成的扫描力显微镜，其特征是包括样品、探针、XYZ定位器和所述反馈稳幅的调幅测力梯度仪，所述探针固定于力传感器上，XYZ定位器置于样品与压电振荡器之间。

10.一种由权利要求1所述反馈稳幅的调幅测力梯度仪构成的测频率器，其特征是包括频率待测信号和所述反馈稳幅的调幅测力梯度仪，所述频率待测信号接所述反馈稳幅的调幅测力梯度仪的频率输入。