纳米定位系统对传感器的要求是所有控制系统中最苛刻的。传感器必须结构紧凑、速度快、不受环境变化的影响,并且能够解析原子尺度的位置信息。在许多应用中,例如原子力显微镜 [1,2] 或纳米制造 [3,4],机器或工艺的性能主要取决于位置传感器的性能,因此,传感器优化是首要考虑因素。为了定义位置传感器的性能,必须对感兴趣的特性有严格的定义。目前,准确度、精确度、非线性和分辨率等术语的定义比较宽泛,并且通常因制造商和研究人员的不同而有所不同。由于缺乏通用标准,很难从一组规范中预测特定传感器的性能。此外,规范的形式可能不允许预测闭环性能。本文对位置传感器的线性度、漂移、带宽和分辨率给出了简明的定义。然后量化并限制了每个来源产生的测量误差,以便对传感器进行直接比较。重点介绍了允许预测闭环性能与控制器带宽的关系的规格。
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