[實用新型]微小構件摩擦力測試裝置

有效

• 申請號: 201520564686.7
• 申請日: 2015-07-28
• 公開（公告）號: CN204944711U
• 公開（公告）日: 2016-01-06
• 發明（設計）人: 柏受軍;楊元園;劉強;吉鵬;趙子剛
• 申請（專利權）人: 安徽工程大學
• 主分類號: G01L1/14
• 分類號: G01L1/14
• 代理公司: 蕪湖安匯知識產權代理有限公司 34107
• 代理人: 馬榮

1.一種微小構件摩擦力測試裝置，其特征在于，包括法向載荷加載裝置，水平工作臺、傳感器和傳感系統信號處理器，傳感器組成陣列均勻布置在水平工作臺上，法向載荷加載裝置向水平工作臺上的被測樣品施加法向作用力，水平工作臺作直線運動，傳感器采集法向作用力和水平摩擦力信號并傳送給傳感系統信號處理器，所述傳感器包括X方向電容單元組和Y方向電容單元組，所述X方向電容單元組和Y方向電容單元組均包括電容單元模塊，所述電容單元模塊是由兩個以上的條狀電容單元組成的梳齒狀結構，每個條狀電容單元包括上極板的驅動電極和下極板的感應電極，所述電容單元模塊包括由兩個以上寬度a₀長度b₀的條狀電容單元組成的第一條狀電容單元組和兩個以上寬度ka₀長度b₀的條狀電容單元組成的第二條狀電容單元組。

2.根據權利要求1所述的微小構件摩擦力測試裝置，其特征在于，所述傳感器陣列上設置了一層柔性薄膜，柔性薄膜與水平工作臺固定。

3.根據權利要求1所述的微小構件摩擦力測試裝置，其特征在于,所述每個條狀電容單元的驅動電極和感應電極寬度相同，驅動電極的長度大于感應電極長度，驅動電極長度兩端分別預留左差位δ_左和右差位δ_右，b_0驅＝b_0感+δ_右+δ_左，其中，b_0驅為條狀電容單元的驅動電極長度，b_0感為條狀電容單元的感應電極長度。

4.根據權利要求3所述的微小構件摩擦力測試裝置，其特征在于，所述差位δ_左＝δ_右，且其中d₀為條狀電容單元介質厚度，G為彈性介質的抗剪模量，τ_max為最大應力值。

5.根據權利要求1所述的微小構件摩擦力測試裝置，其特征在于,所述梳齒狀結構包括20個以上條狀電容單元、與條狀電容單元一一對應連接的引線，相鄰兩條狀電容單元之間設有電極間距a_δ。

6.根據權利要求1所述的微小構件摩擦力測試裝置，其特征在于,所述第一條狀電容單元組和第二條狀電容單元組的條狀電容單元引線通過并聯或者獨立方式連接到傳感系統信號處理器。

7.根據權利要求1所述的微小構件摩擦力測試裝置，其特征在于,所述條狀電容單元的寬度其中，d₀為介質厚度，E為彈性介質的楊氏模量，G為彈性介質的抗剪模量。

8.根據權利要求1所述的微小構件摩擦力測試裝置，其特征在于,所述第一條狀電容單元組和第二條狀電容單元組與傳感系統信號處理器之間分別設有中間變換器，中間變換器用于設置電壓對電容或頻率對電容的傳輸系數。

9.根據權利要求1所述的微小構件摩擦力測試裝置，其特征在于,所述傳感系統信號處理器包括多路信號高速切換電路、A/D變換電路和控制電路，所述高速切換電路包括三級切換電路，前一級切換電路的輸出為下一級切換電路的輸入信號，最后一級切換電路經A/D變換電路送入控制電路。