国家高技术研究发展计划(2006AA04Z327)
- 作品数：9 被引量：50H指数：4
- 相关作者：胡小唐傅星郭彤陈津平胡晓东更多>>
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- 发文基金：国家高技术研究发展计划国家教育部博士点基金教育部“新世纪优秀人才支持计划”更多>>
- 相关领域：机械工程一般工业技术电子电信自动化与计算机技术更多>>
- 基于块匹配的MEMS平面纳米精度运动测量被引量：6
- 2008年
- 实现了MEMS谐振器周期运动过程中各个时刻的运动特性及其动态特性参数的纳米精度测量,可为MEMS器件的设计提供重要参考。提出了一种基于块匹配方法的灰度补偿亚像素运动估计测量方法。该方法在块匹配技术的基础上,通过双线性插值技术获得亚像素精度的运动位移,同时引入对比度和亮度参数对因图像灰度变化而引起的误差进行补偿,通过最小二乘法获得物体运动位移的纳米级分辨力测量结果。实验结果表明,该方法测量分辨力优于0.01 pixel,对MEMS器件运动位移的测量重复性为5.5 nm。该方法可以有效地减少图像灰度变化对测量结果的影响,提高测量结果的稳定性并减少测量误差。
- 陈治胡晓东傅星胡小唐
- 关键词：动态特性块匹配亚像素
- 基于相位相关技术的MEMS旋转角度高分辨力测量被引量：10
- 2009年
- 为实现MEMS微结构周期运动过程中各个时刻的旋转角度及其动态特性参数的高分辨力测量,针对频闪成像技术获得的微结构运动图像序列,提出了一种基于相位相关技术与Radon变换技术相结合的旋转角度测量方法。该方法通过Radon变换将图像的空间坐标转换为极坐标的参数空间,使得空间坐标的旋转投影为参数坐标的平移运动,然后通过相位相关技术的亚像素运动估计算法,得到物体旋转角度的高分辨力测量结果。实验结果显示,用该方法测量旋转角度分辨力优于0.01°,表明该方法可以有效地减少由旋转产生的形变对测量结果的影响,提高测量结果的稳定性并减少测量误差。
- 陈治朱洪程胡晓东胡小唐
- 关键词：RADON变换相位相关
- MEMS周期运动测试中频闪成像与运动激励的同步控制
- 2008年
- 微结构运动测试技术已成为MEMS测试技术的重要组成部分。由于MEMS器件中微结构的运动频率较高,频闪成像法得到了广泛的应用。本文针对静电型MEMS周期运动测试的要求,设计并研制了一种基于FPGA的频闪成像和运动激励同步控制系统,用于MEMS器件的周期运动激励和微结构高速周期运动过程中清晰图像的获取。实验表明,频闪照明的最小脉冲宽度为10 ns,运动相位的调整间隔小于3.75°,能够满足周期运动频率为1 MHz微结构运动测试的要求。
- 胡晓东孙彬刘一胡小唐
- 关键词：同步控制
- 集成AFM测头的纳米测量机用于台阶高度的评价被引量：3
- 2008年
- 利用纳米测量机(NMM)和原子力显微镜(AFM)实现了高精度的台阶高度评价,该系统的测量范围可以达到25 mm×25 mm×5 mm。文中描述了NMM和AFM的工作原理,说明了NMM的高精度定位性能,系统利用NMM实现x、y方向的扫描,AFM测头只是作为零点传感器,通过将AFM的悬臂梁反馈控制信号引入到NMM的数字信号控制器中,NMM实现在z方向的辅助测量,这种测量模式减小了AFM的PZT扫描器固有特性对测量的影响。根据ISO 5436—1:2000的评价方法对经过标定的台阶高度进行评价,14次测量的标准偏差为0.52 nm。
- 郭彤陈津平傅星T. HausotteG. Jager胡小唐
- 关键词：计量学纳米测量机原子力显微镜
- 利用五帧相移算法进行纳米台阶高度的表征被引量：2
- 2007年
- 描述了一种用于纳米级台阶高度表征的相移显微干涉测量方法,它被广泛用于高精度的表面测量上。系统采用集成了高分辨力(0.7 nm)电容传感器的纳米定位器实现移相、健壮的Hariharan五帧相移算法,利用ISO5436-1:2000国际标准对纳米台阶高度结构进行了评价。结果表明,该方法具有无损、快速和易于在晶片上进行的特点。系统测量的精度在纳米量级,重复性在亚纳米量级。
- 郭彤胡春光陈津平傅星胡小唐
- 关键词：计量学相移干涉术
- 垂直扫描白光干涉术用于微机电系统的尺寸表征被引量：24
- 2007年
- 随着微机电系统的发展,器件设计和加工过程中的表征成为一个主要问题。提出了将扫描白光干涉表面轮廓测量方法用于微结构和器件的几何特性检测上。测量系统采用了米劳显微干涉仪,利用压电陶瓷物镜纳米定位器实现垂直方向100μm范围内的精确扫描,并通过傅里叶变换算法获取条纹包络峰的位置,进而得到器件的整体集合尺寸信息,与相移干涉方法相比大大提高了测量范围。通过测量纳米台阶对该系统进行了精度标定,测量重复性在亚纳米量级。最后通过测量微谐振器和微压力传感器的几何尺寸说明了该方法的功能。
- 郭彤胡春光陈津平傅星胡小唐
- 关键词：光学测量微机电系统
- 采用差分相位测量方法的MEMS运动表征系统
- 2007年
- 介绍了一种基于计算机控制的频闪干涉测试系统,用于测量可动微机电系统(MEMS)器件的离面运动,实现了nm级分辨力。系统采用五步相移高精度干涉测量方法,通过选择器件上的固定点作为参考点,实现差分测量模式,有效消除了随机误差的影响,提高了系统测量的重复性,10次测量的重复精度为3.17 nm。通过研究微谐振器的离面运动特性,说明该系统的强大功能。
- 郭彤胡春光陈津平傅星胡小唐
- 关键词：微机电系统微谐振器
- 基于分形小波变换的MEMS动态模糊图像亚像素检测技术被引量：3
- 2009年
- 基于机器微视觉的微机电系统(MEMS)动态测试系统,提出了一种分形小波变换亚像素检测技术提取MEMS运动轨迹算法.该算法结合电耦合器件(CCD)成像机理,利用图像的分形参数进行随机分形插值对图像边缘进行重建,通过小波变换实现重建后图像亚像素精度的边缘检测.在连续光照明条件下,对MEMS平面微运动模糊图像进行检测处理,提取和分析了MEMS运动轨迹.将该方法和在频闪条件下测得的MEMS器件的平面微运动幅值的结果进行了比对分析和讨论.由实验结果可以看出,本方法有较高的测量精度,其测量绝对误差小于0.02像素.
- 陈治胡晓东傅星胡小唐
- 关键词：微机电系统模糊图像分形插值小波变换
- 集成聚焦式测头的纳米测量机用于台阶高度标准的评价被引量：4
- 2008年
- 利用集成聚焦式测头的纳米测量机实现了高精度的台阶高度标准评价,该系统的测量范围可以达到25mm×25mm×5mm。描述了纳米测量机的工作原理,通过内嵌激光干涉仪和角度传感器的实时测量与反馈,实现高精度定位与扫描。聚焦式测头只作为零点传感器,与3个激光轴交于一点,避免了阿贝误差影响。通过将聚焦式测头的输出信号引入到纳米测量机的数字信号控制器中,实现定位系统的辅助测量,减小了聚焦式测头的非线性对测量结果的影响。根据ISO5436-1:2000的评价方法对经过标定的台阶高度进行评价,14次测量的均方根(RMS)偏差为0.237nm。
- 郭彤陈津平傅星胡小唐
- 关键词：纳米测量机
