[發明專利]微機電結構偏轉角測量游標尺

有效

• 申請號: 201310399725.8
• 申請日: 2013-09-05
• 公開（公告）號: CN103424057A
• 公開（公告）日: 2013-12-04
• 發明（設計）人: 李偉華;王雷;張曉強;張璐;周再發;孫超
• 申請（專利權）人: 東南大學
• 主分類號: G01B5/24
• 分類號: G01B5/24
• 代理公司: 江蘇永衡昭輝律師事務所 32250
• 代理人: 王斌

1.一種微機電結構偏轉角測量游標尺，該游標尺結構由一維移動測量游標尺（102）、偏轉指針板（103）、相對型電熱執行器（100）、連接一維移動測量游標尺（102）和相對型電熱執行器（100）的第一水平直梁（104），以及連接偏轉指針板（103）和相對型電熱執行器（100）的第二水平直梁（105），其特征在于：

所述一維移動測量游標尺（102）由左右兩部分組成，其左半部分包括多個相同并順時針旋轉90度的“T”型結構，旋轉后的“T”型結構由水平矩形（102-1）和與其垂直的豎直矩形（102-2）構成；

各個“T”型結構的水平矩形（102-1）與豎直梁（102-3）垂直連接，“T”型結構的豎直矩形（102-2）的兩條長邊是對準用的基線，其中，右側長邊為A基線，左邊長邊為B基線，所有“T”型結構的尺寸完全相同，所有A基線在一條直線上，B基線在另一條直線上；

所述一維移動測量游標尺（102）的右半部分由梳齒結構和位于齒上的“凸”型結構構成，梳齒結構由錨區（102-4）和垂直連接到錨區（102-4）的若干齒（102-11）構成，在齒（102-11）上與“T”型結構相鄰的一邊設計有“凸”型結構（102-5～102-10），“凸”型結構的個數等于齒（102-11）的個數減1后乘以2，“凸”型結構上與齒垂直的4條直線是另一組對準基線，其中最左邊的為C1對準基線，向右依次為C2、C3、C4對準基線，C1、C2基線間距以及C3、C4基線間距均等于[（“凸”型結構個數×2-1）×△]，其中△為游標的最小分辨單位；

所述偏轉指針板(103)由固定在襯底上的錨區(103-1)；具有兩個指針的矩形指針板(103-4)；連接錨區(103-1)和矩形指針板(103-4)的細梁(103-2)?三部分組成，其中，所述矩形指針板(103-4)的上端有兩條指針Z1和Z2，兩條指針的旋轉圓點位于錨區(103-1)與細梁(103-2)的結合點O，其中Z1與矩形指針板(103-4)的長邊平行，Z2相對于Z1順時針旋轉α度，在矩形指針板(103-4)上沿著指針方向開了若干孔(103-3)；

所述相對型電熱執行器（100）由上下兩個普通的橫向運動電熱執行器(101)相對連接而成，橫向運動電熱執行器(101)由錨區(101-1，101-2)、細梁(101-3)、寬梁(101-4)、細梁(101-6)、連接梁(101-5)組成，上下兩個橫向運動電熱執行器(101)通過水平細梁(101-7)、豎直寬梁(101-8)和水平細梁(101-9)連接；

所述微機電偏轉角測量游標尺各組成部分的連接關系如下：相對型電熱執行器(100)中寬梁(101-8)的垂直對稱中心位置上左右各有一根水平直梁(105和104)，其中第二水平直梁（105）的另一端與矩形指針板（103-4）垂直連接，第一水平直梁（104）的另一端和一維移動測量游標尺（102）左半部分中直梁（102-3）垂直連接，第二水平直梁（105）的垂直中分線到O點的垂直距離為L；整個結構除固定在襯底上的錨區外全部懸浮于襯底之上。

2.根據權利要求1所述的微機電結構偏轉角測量游標尺，其特征在于所述一維移動測量游標尺的齒和“T”型結構間隔排列，其中右半部分的錨區（102-4）與左半部分的直梁（102-3）平行，右半部分的齒（102-11）與左半部分“T”型結構的底部所對應的矩形結構（102-1）平行。

3.根據權利要求1所述的微機電結構偏轉角測量游標尺，其特征在于：B基線與最上邊的“凸”型結構（102-5）的C2對準基線對齊，A基線與B基線的間距比C2、C4或C1、C3間距大1△。

4.根據權利要求1所述的微機電結構偏轉角測量游標尺，其特征在于任何兩個上下相鄰的“凸”型結構，設置在下面的“凸”型結構比上面的“凸”型結構向左平移2△。