调焦光路中超精密双等位环平板电容位移传感器研究

摘要

在应用共焦显微镜原理实现对超精加工表面的几何量测量中,设计了一种环状的电容位移传感器,对物镜的调焦位移进行测量,使测量光轴从极板的中心孔穿过,测量位移方向与光路的光轴重合,与阿贝原理相符;采用微机电系统(MEMS)工艺加工双等位环电容极板,电容器极板很薄,间隙小于2μm,减小边缘效应附加电容,从而极大地提高了测量的线性和测量精度.设计了处理电路,对该传感器进行了标定,在0～30μm内,其线性度为0.05%,分辨力优于0.01μm.