[发明专利]微机电结构偏转角测量游标尺

摘要

本发明公开了一种用于测量微机电结构偏转角度的游标尺结构，该结构既可以测量顺时针偏转角，也可以测量逆时针偏转角。微机电结构偏转角测量游标尺由一维移动测量游标尺；偏转指针板；相对型电热执行器；连接一维移动测量游标尺和相对型电热执行器的水平直梁，以及连接偏转指针板和相对型电热执行器的水平直梁组成。通过电热执行器推动角度测量指针偏转并同时带动游标尺结构水平直线移动。根据游标尺的水平移动量和设计参数并由简单地数学计算得到指针所发生的角度偏转量。通过该游标尺可以测量微机电器件受驱动所产生的偏转角，也可以测量结构释放时因残余应力而产生的偏转角。

主权项

一种微机电结构偏转角测量游标尺，该游标尺结构由一维移动测量游标尺（102）、偏转指针板（103）、相对型电热执行器（100）、连接一维移动测量游标尺（102）和相对型电热执行器（100）的第一水平直梁（104），以及连接偏转指针板（103）和相对型电热执行器（100）的第二水平直梁（105），其特征在于：所述一维移动测量游标尺（102）由左右两部分组成，其左半部分包括多个相同并顺时针旋转90度的“T”型结构，旋转后的“T”型结构由水平矩形（102‑1）和与其垂直的竖直矩形（102‑2）构成；各个“T”型结构的水平矩形（102‑1）与竖直梁（102‑3）垂直连接，“T”型结构的竖直矩形（102‑2）的两条长边是对准用的基线，其中，右侧长边为A基线，左边长边为B基线，所有“T”型结构的尺寸完全相同，所有A基线在一条直线上，B基线在另一条直线上；所述一维移动测量游标尺（102）的右半部分由梳齿结构和位于齿上的“凸”型结构构成，梳齿结构由锚区（102‑4）和垂直连接到锚区（102‑4）的若干齿（102‑11）构成，在齿（102‑11）上与“T”型结构相邻的一边设计有“凸”型结构（102‑5～102‑10），“凸”型结构的个数等于齿（102‑11）的个数减1后乘以2，“凸”型结构上与齿垂直的4条直线是另一组对准基线，其中最左边的为C1对准基线，向右依次为C2、C3、C4对准基线，C1、C2基线间距以及C3、C4基线间距均等于[（“凸”型结构个数×2‑1）×△]，其中△为游标的最小分辨单位；所述偏转指针板(103)由固定在衬底上的锚区(103‑1)；具有两个指针的矩形指针板(103‑4)；连接锚区(103‑1)和矩形指针板(103‑4)的细梁(103‑2) 三部分组成，其中，所述矩形指针板(103‑4)的上端有两条指针Z1和Z2，两条指针的旋转圆点位于锚区(103‑1)与细梁(103‑2)的结合点O，其中Z1与矩形指针板(103‑4)的长边平行，Z2相对于Z1顺时针旋转α度，在矩形指针板(103‑4)上沿着指针方向开了若干孔(103‑3)；所述相对型电热执行器（100）由上下两个普通的横向运动电热执行器(101)相对连接而成，横向运动电热执行器(101)由锚区(101‑1，101‑2)、细梁(101‑3)、宽梁(101‑4)、细梁(101‑6)、连接梁(101‑5)组成，上下两个横向运动电热执行器(101)通过水平细梁(101‑7)、竖直宽梁(101‑8)和水平细梁(101‑9)连接；所述微机电偏转角测量游标尺各组成部分的连接关系如下：相对型电热执行器(100)中宽梁(101‑8)的垂直对称中心位置上左右各有一根水平直梁(105和104)，其中第二水平直梁（105）的另一端与矩形指针板（103‑4）垂直连接，第一水平直梁（104）的另一端和一维移动测量游标尺（102）左半部分中直梁（102‑3）垂直连接，第二水平直梁（105）的垂直中分线到O点的垂直距离为L；整个结构除固定在衬底上的锚区外全部悬浮于衬底之上。