犐犆犛０１．０４０．３９ 犖１０ 中华人民共和国国家标准 犌犅／犜３８６１４—２０２０ 基于柔性铰链机构和压电陶瓷驱动器的 纳米定位与扫描平台测量方法 犕犲犪狊狌狉犲犿犲狀狋犿犲狋犺狅犱犳狅狉狀犪狀狅狆狅狊犻狋犻狅狀犻狀犵犪狀犱狊犮犪狀狀犻狀犵狊狋犪犵犲 犫犪狊犲犱狅狀犳犾犲狓狌狉犲犺犻狀犵犲犿犲犮犺犪狀犻狊犿犪狀犱狆犻犲狕狅犪犮狋狌犪狋狅狉 ２０２００４２８发布２０２０１１０１实施 国家市场监督管理总局 国家标准化管理委员会发布 目次 前言………………………………………………………………………………………………………… Ⅲ １　范围……………………………………………………………………………………………………… １ ２　规范性引用文件………………………………………………………………………………………… １ ３　术语和定义……………………………………………………………………………………………… １ ４　测量条件………………………………………………………………………………………………… １ ５　测量仪器………………………………………………………………………………………………… １ ６　测量方法………………………………………………………………………………………………… １ 　６．１　轴向行程…………………………………………………………………………………………… １ 　６．２　准确度……………………………………………………………………………………………… ２ 　６．３　单向重复定位精度………………………………………………………………………………… ２ 　６．４　双向重复定位精度………………………………………………………………………………… ３ 　６．５　迟滞误差…………………………………………………………………………………………… ４ 　６．６　线性度……………………………………………………………………………………………… ５ 　６．７　位移分辨力………………………………………………………………………………………… ６ 　６．８　角摆偏差…………………………………………………………………………………………… ６ 　６．９　直线度……………………………………………………………………………………………… ８ 　６．１０　平面度……………………………………………………………………………………………… ９ 　６．１１　正交误差………………………………………………………………………………………… １０ Ⅰ 犌犅／犜３８６１４—２０２０ 前　　言 　　本标准按照ＧＢ／Ｔ１．１—２００９给出的规则起草。 本标准由全国电子测量仪器标准化技术委员会（ＳＡＣ／ＴＣ１５３）提出并归口。 本标准起草单位：沈阳建筑大学、三英精控（天津）仪器设备有限公司、广东工业大学、中国计量科 学研究院、苏州昊通仪器科技有限公司、沈阳理工大学。 本标准主要起草人：须颖、戴敬、邵萌、安冬、施玉书、贾静、戴超、文杰、石怀涛。 Ⅲ 犌犅／犜３８６１４—２０２０ 基于柔性铰链机构和压电陶瓷驱动器的 纳米定位与扫描平台测量方法 １　范围 本标准规定了基于柔性铰链机构和压电陶瓷驱动器的纳米定位与扫描平台（以下简称为平台）的测 量条件、测量系统和测量方法。 本标准适用于平台的研究、设计、生产、检测及使用。 ２　规范性引用文件 下列文件对于本文件的应用是必不可少的。凡是注日期的引用文件，仅注日期的版本适用于本文 件。凡是不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改单）适用于本文件。 ＧＢ／Ｔ１１３３６─２００４　直线度误差检测 ＧＢ／Ｔ３８６１６—２０２０　纳米定位与扫描平台术语 ３　术语和定义 ＧＢ／Ｔ３８６１６—２０２０界定的术语和定义适用于本文件。 ４　测量条件 平台的测量应满足如下条件： ａ）　测量场地应无影响测量精度的灰尘、振动、气流扰动和较强磁场； ｂ）　测量时的环境温度为（２０±１）℃，其变化应不大于０．５ ℃／ｈ； ｃ）　测量时的环境相对湿度为（５０±５）％； ｄ）　测量前应确认平台无影响测量正确性实施和测量结果的外观缺陷； ｅ）　测量时平台处于正常工作状态。 ５　测量仪器 本标准中推荐使用激光干涉仪（以下简称干涉仪），角摆偏差也可使用自准直仪，测量仪器精度应满 足测量要求。 ６　测量方法 ６．１　轴向行程 ６．１．１　测量步骤 将干涉仪严格对准平台，按照以下步骤进行轴向行程测量： １ 犌犅／犜３８６１４—２０２０ ａ）　将平台移动至行程反向极限位置，干涉仪测量读数清零； ｂ）　将平台移动至行程正向极限位置，记录干涉仪测量值； ｃ）　重复步骤ａ）和步骤ｂ）不应少于３次。 ６．１．２　计算 轴向行程犜，按式（１）计算： 犜＝ １ 狀Σ 狀 犼＝１ 犜犼…………………………（１ ） 　　式中： 犜犼———平台第犼次轴向行程测量值； 狀———测量次数，狀≥３。 ６．２　准确度 ６．２．１　测量步骤 将干涉仪严格对准平台，按照以下步骤进行准确度测量： ａ）　按图１所示，在全行程平均分布１１个测量位置，分别为狆犻（犻＝１，２，…，１１），其中狆１为行程反 向极限位置，狆１１为行程正向极限位置； ｂ）　将平台移动至第１个测量位置狆１，干涉仪测量读数清零； ｃ）　将平台从狆１开始依次定位到狆２，狆３，…，狆１１，在每个位置稳定后记录该位置的干涉仪测量值； ｄ）　重复步骤ｂ）和步骤ｃ）不应少于５次。 图１　单向测量位置行程示意图 ６．２．２　计算 第犻个测量位置的准确度犃犻，按式（２）计算： 犃犻＝ Σ 狀 犼＝１ 犘犻犼 狀 －犘犻 　（犻＝１，２，…，１１） …………………………（２ ） 　　式中： 犘犻犼———平台第犻个测量位置的第犼次测量值； 犘犻———平台第犻个测量位置的目标值； 狀———测量次数，狀≥５。 取犃＝ｍａｘ（犃犻）为平台被测轴的准确度。 ６．３　单向重复定位精度 ６．３．１　测量步骤 单向重复定位精度测量步骤同６．。。。。。。以下内容略