变面积差动电容式传感器的研究

介绍一款变面积式差动电容传感器。该传感器借助于两路相位相差180°的激励信号源作用于两固定极,使动摆片与定摆片之间形成电场。动摆片在进行摆动的过程中,在左右两固定摆中的面积会发生相应的变化,进而会产生电容量的改变。动摆片摆动角度的大小与动摆片在定片中的面积以及电容量的大小呈线性比例关系。通过交流电桥法可测量出该电容传感器的电容量的变化所对应的电压输出,并推算出动摆片位移角度的大小。实验验证了该设计的可行性。

单晶硅料摆辅助多金刚线切片的锯切力模型研究

料摆辅助多金刚线切片技术是实现硬脆材料高精高效加工行之有效的工艺技术,探明其工艺参数、锯切力和切片质量的定量关系,具有重要的现实意义。在研究金刚线运动轨迹的基础上,推导了考虑线弓影响的切割长度变化公式;结合压痕断裂力学和试验研究,建立并验证了料摆辅助切片的锯切力模型。开展了不同工艺参数对锯切力的影响分析,结果表明,料摆辅助加工可以降低锯切力近50%;摆动角度对最大切割力的影响较小,但摆角增大会加剧"锯齿形波动"周期内的锯切力极值幅度,摆动角速度对"锯齿形波动"的周期影响较大;在恒定进给速度条件下,进给速度越高,锯切力越大;在变速进给条件下,最大锯切力可降低12%左右。进一步进行了摆角分别为0°、3°、5°和7°的多金刚线切割单晶硅实验,试验表明,料摆辅助切片加工有助于减少硅片表面因脆性崩裂产生的表面材料破损、深凹坑等缺陷;相较于普通切片加工,在摆角5°工况时,工件的表面粗糙度和硬化层厚度最大分别降低30.1%和20.1%。