基于新型音叉探针的双频原子力测试系统与方法

摘要

本发明涉及形貌和机械特性同时测量的测试系统，为获取样品高度值和以频移量表征的表面机械特性信息，本发明采取的技术方案是，基于新型音叉探针的双频原子力测试系统，包括：音叉探针、前置放大器、信号发生器、信号合成电路、包含低通和高通滤波器的信号分离电路、交直流转换器、锁相环、反馈控制器、数据采集卡、计算机、数模转换器、模数转换器、三维压电位移台控制器，信号发生器和锁相环输出到前置放大器，前置放大器向音叉探针输出交变电压，音叉探针自振频率信号依次经前置放大器、信号分离电路中的高通滤波器、交直流转换器、模数转换器输出到反馈控制器。本发明主要应用于形貌和机械特性测量。

主权项

一种基于新型音叉探针的双频原子力测试系统，其特征是，包括：音叉探针、前置放大器、信号发生器、信号合成电路、包含低通和高通滤波器的信号分离电路、交直流转换器、锁相环、反馈控制器、数据采集卡、计算机、数模转换器、模数转换器、三维压电位移台控制器，信号发生器和锁相环输出到前置放大器，前置放大器向音叉探针输出交变电压，音叉探针自振频率信号依次经前置放大器、信号分离电路中的高通滤波器、交直流转换器、模数转换器输出到反馈控制器，反馈控制器输出的控制信号经数模转换器驱动三维压电位移台控制器，从而带动三维压电位移台上的音叉探针运动；反馈控制器、三维压电位移台控制器分别于计算机相连接，前置放大器的输出还经过信号分离电路中的低通滤波器输出到锁相环，锁相环经数据采集卡输出到计算机。