[发明专利]基于电容传感器的法布里珀罗标准具微位移测量系统的线性度比对装置和方法

权利要求书

1.基于电容传感器的法布里珀罗标准具微位移测量系统的线性度比对装置，包括法布里珀罗标准具微位移测量系统(5)、面阵器件(6)、支架(7)、矩形等截面梁(8)、应力加载系统(9)、电容传感器探头(13)和传感器探头固定模块(17)；其特征在于：

法布里珀罗标准具微位移测量系统(5)放置在支架(7)上方，面阵器件(6)放置在法布里珀罗标准具微位移测量系统(5)前且与法布里珀罗标准具微位移测量系统(5)处于同一光轴中用于成像，面阵器件(6)固定在矩形等截面梁(8)上，应力加载系统(9)通过对应力F的改变从而改变矩形等截面梁(8)的形变量，电容传感器探头(13)由探头固定模块(17)固定，且位于矩形等截面梁(8)的正上方，用以感受矩形等截面梁(8)的形变量；当应力加载系统(9)使作用于矩形等截面梁(8)端面上的应力F大小发生变化时，端面上面阵器件(6)的位置发生变化，从而改变干涉圆环在面阵器件(6)上的成像位置，利用应力变化前后干涉圆环第11-15环圆心坐标的均值的变化来计算位移的变化量；同时根据电容传感器探头(13)感受到的电容变化量，经信号调理检测电路之后转变为电信号输出，从而获得位移量；以应力变化为横坐标，以圆心位置变化量与电容传感器位移量为因变量画出各自的线性曲线，通过对两条曲线的比较，完成线性度的比对。

2.根据权利要求1所述的基于电容传感器的法布里珀罗标准具微位移测量系统的线性度比对装置，其特征在于：所述的矩形等截面梁(8)在其受力点处有一个小凹槽，其大小刚好卡入一根钢丝线，且在该矩形等截面梁(8)上的电容传感器探头感应区域贴有一块无任何缺陷且平整度小于0.05μm/mm的液晶平板玻璃(15)。

3.根据权利要求1所述的基于电容传感器的法布里珀罗标准具微位移测量系统的线性度比对装置，其特征在于：所述的支架(7)在矩形等截面梁(8)的受力点正下方处存在一个圆柱型空心。

4.根据权利要求1所述的基于电容传感器的法布里珀罗标准具微位移测量系统的线性度比对装置，其特征在于：所述的应力加载系统(9)包括一端悬挂在矩形等截面梁(8)上小凹槽处的钢丝线(19)，另一端穿过支架(7)中的圆柱型空心处后与下方的浮子(20)连接，浮子(20)放置于盛有水且水面上铺有油层的烧杯容器(21)，通过螺旋机构起降台(23)改变烧杯容器(21)的位置，从而改变浮子(20)所受的浮力大小，使得矩形等截面梁(8)所受的应力F的大小改变，数字天平(22)用于测量浮力变化大小。

5.根据权利要求1所述的基于电容传感器的法布里珀罗标准具微位移测量系统的线性度比对装置，其特征在于：所述的传感器探头固定模块(17)包括立柱(10)、滑块(11)、支架(12)、紧固件(14)和内六角螺钉(16)，内六角螺钉(16)将表面光滑的立柱(10)固定在光学平台(18)上，滑块(11)可在立柱(10)上上下滑动，紧固件(14)用于将滑块(11)紧固在立式支架(10)上，支架(12)一端固定在滑块(11)上，另一端用来安装电容传感器探头(13)。

6.基于电容传感器的法布里珀罗标准具微位移测量系统的线性度比对方法，其特征在于：采用权利要求1所述装置，当应力加载系统(9)使作用于矩形等截面梁(8)端面上的应力F大小发生变化时，端面上面阵器件(6)的位置发生变化，从而改变干涉圆环在面阵器件(6)上的成像位置，利用应力变化前后干涉圆环第11-15环圆心坐标的均值的变化来计算位移的变化量；同时根据电容传感器探头(13)感受到的电容变化量，经信号调理检测电路之后转变为电信号输出，从而获得位移量；以应力变化为横坐标，以圆心位置变化量与电容传感器位移量为因变量画出各自的线性曲线，通过对两条曲线的比较，完成线性度的比对。