Трёхмерный наноизмерительный зонд является ключевым компонентом микронано координатно-измерительной машины. Существующие трёхмерные наноизмерительные зонды имеют недостаточную измерительную производительность и не могут удовлетворить реальные требования, поэтому был предложен трёхмерный наноизмерительный зонд на основе конденсаторного датчика перемещения, и его характеристики были подтверждены экспериментально. Зонд состоит главным образом из конденсаторного датчика перемещения, электродной пластины, упругого механизма и зонда. Три высокоточных конденсаторных датчика перемещения располагаются в виде правильного треугольника, используя построенную геометрическую модель для вычисления смещения измерительного шара и определения положения зонда. Результаты экспериментов показывают, что трёхмерная разрешающая способность зонда лучше 3 нм, диапазон измерений достигает 260 мкм в горизонтальном направлении и 70 мкм в вертикальном; повторяемость контакта по горизонтали лучше 9,4 нм, по вертикали лучше 8,7 нм. Исследование подтвердило хорошую измерительную производительность зонда на микро- и наноуровнях, предоставляя эффективную техническую поддержку для точного производства и контроля.

микро-нанометровые измерения;координатно-измерительная машина;контактный зонд;конденсаторный датчик