[發(fā)明專(zhuān)利]一種微結(jié)構(gòu)位移幅度的測(cè)量方法

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202211717239.1
• 申請(qǐng)日: 2022-12-29
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN116046148A
• 公開(kāi)（公告）日: 2023-05-02
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 劉恒;付勝華;余茂考;程思遠(yuǎn)
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: 南京蘇試廣博環(huán)境可靠性實(shí)驗(yàn)室有限公司
• 主分類(lèi)號(hào): G01H11/06
• 分類(lèi)號(hào): G01H11/06;G01H13/00;G01R27/26
• 代理公司: 北京智行陽(yáng)光知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(普通合伙) 11738
• 代理人: 劉明曜

1.一種微結(jié)構(gòu)位移幅度的測(cè)量方法，其特征在于：具體包含如下步驟:

步驟1，將待測(cè)微納機(jī)械結(jié)構(gòu)固定在金屬封裝基座上，利用光學(xué)顯微鏡測(cè)量檢測(cè)電容C_S的初始間距，即活動(dòng)質(zhì)量塊與右邊固定檢測(cè)平板的等效水平距離g；

步驟2，固定驅(qū)動(dòng)梳齒通過(guò)相連的電極接正弦交流電壓V_d(t)，幅值為V_d，角頻率為ω_d；

活動(dòng)質(zhì)量塊通過(guò)相連的電極接帶直流偏置的正弦交流電壓V_c(t)；

其中，交流電壓V_c(t)的幅值為V_c，角頻率為ω_c，初相角根據(jù)需要調(diào)整，ω_c＝20～30ω_d，直流偏置電壓為V_dc；

固定的檢測(cè)平板通過(guò)相連的電極與一跨阻放大器相連，跨阻放大器采用正負(fù)電源供電，負(fù)的輸入端接信號(hào)地，正的輸入端與固定的檢測(cè)平板對(duì)應(yīng)的電極相連，跨阻放大器中的電阻R為精密電阻；

利用動(dòng)態(tài)信號(hào)分析儀一個(gè)通道的一個(gè)探針與跨阻放大器輸出信號(hào)引線(xiàn)相連，另一個(gè)探針夾接信號(hào)地。

步驟3，將動(dòng)態(tài)信號(hào)分析儀頻譜分析中的頻率中心設(shè)置為ω_c，顯示的頻率范圍為0.9ω_c～1.1ω_c；

在各電壓V_c、V_d、V_dc幅值和ω_d大小確定的條件下尋找ω_c-2ω_d對(duì)應(yīng)的電壓幅值V_ω-2(x₀)，ω_c-ω_d對(duì)應(yīng)的電壓幅值V_ω-1(x₀)，ω_c對(duì)應(yīng)的電壓幅值V_ω(x₀)，ω_c+ω_d對(duì)應(yīng)的電壓幅值V_ω+1(x₀)，ω_c+2ω_d對(duì)應(yīng)的電壓幅值V_ω+2(x₀)。

步驟4，在V_c、V_d、V_dc幅值和ω_d大小確定的條件下，根據(jù)步驟3測(cè)試得到ω_c+ω_d對(duì)應(yīng)的電壓幅值V_ω+1(x₀)，ω_c+2ω_d對(duì)應(yīng)的電壓幅值V_ω+2(x₀)，對(duì)應(yīng)的單邊帶電壓幅值比r(x₀)＝V_ω+2(x₀)/V_ω+1(x₀)，對(duì)應(yīng)的相對(duì)振動(dòng)幅度比為在此驅(qū)動(dòng)電壓和檢測(cè)電壓條件下，對(duì)應(yīng)的微納機(jī)械結(jié)構(gòu)振動(dòng)幅度X＝x₀·g₀，且X的單位與g₀單位一致。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種微結(jié)構(gòu)位移幅度的測(cè)量方法，其特征在于：在步驟1中，對(duì)同一個(gè)微納機(jī)械結(jié)構(gòu)測(cè)量5次，求取5次測(cè)量結(jié)果對(duì)應(yīng)的平均值g₀，根據(jù)需要將微納機(jī)械結(jié)構(gòu)封裝蓋板，留出電氣連接的引腳。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種微結(jié)構(gòu)位移幅度的測(cè)量方法，其特征在于：在步驟2中，動(dòng)態(tài)信號(hào)分析儀的選擇要根據(jù)ω_c的大小來(lái)選擇，需要?jiǎng)討B(tài)信號(hào)分析儀的頻帶中最大的頻率至少是ω_c的3倍以上。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種微結(jié)構(gòu)位移幅度的測(cè)量方法，其特征在于：在步驟4中，每改變各電壓V_c、V_d、V_dc幅值和ω_d大小時(shí)，均需要重新測(cè)量每一個(gè)單邊帶對(duì)應(yīng)的電壓幅值。