La sonde de mesure nanométrique tridimensionnelle est un composant clé des machines de mesure tridimensionnelles micro-nanométriques. Les sondes nanométriques tridimensionnelles actuelles présentent des performances de mesure insuffisantes et ne répondent pas aux exigences pratiques. Par conséquent, une sonde de mesure nanométrique tridimensionnelle basée sur un capteur de déplacement capacitif a été proposée et sa performance a été validée par des expériences. Cette sonde est principalement composée d'un capteur de déplacement capacitif, d'une plaque d'électrode, d'un mécanisme élastique et d'une sonde. Trois capteurs de déplacement capacitifs haute précision sont disposés en triangle équilatéral, utilisant un modèle géométrique établi pour calculer le déplacement de la bille de mesure afin d'obtenir la pose de la sonde. Les résultats expérimentaux montrent que la résolution tridimensionnelle de la sonde est meilleure que 3 nm, la plage de mesure atteint 260 μm en direction horizontale et 70 μm en direction verticale ; la répétabilité de contact horizontale est meilleure que 9,4 nm, et la répétabilité verticale meilleure que 8,7 nm. Cette étude a démontré la bonne performance de la sonde dans la mesure à l'échelle micro et nanométrique, offrant un soutien technique efficace pour la fabrication et l'inspection de précision.

mesure micro-nano;machine de mesure tridimensionnelle;sonde de contact;capteur capacitif