一种用于测试微电子机械系统材料力学性能的测控系统

摘要

本实用新型属于MEMS构件材料力学性能测试领域。特征在于，包括测试机、数据采集及电机控制卡和计算机；测试机构造为：步进电机移动台和手动升降台固定在同一水平面上；设该水平面相互垂直方向为X和Y方向；手动平移台带动试样加载台在X方向移动，步进电机移动台带动手动平移台和试样加载台在Y方向移动；手动升降台带动试样固定台在竖直方向移动；激光入射在固定在压针上的反射片，反射后进入PSD传感器；对试样进行加载时，压针通过传力杆将压力加在触力传感器；数据采集及电机控制卡包括模拟通道选通模块、信号处理放大模块、A/D转换模块、USB接口模块、电机控制保护模块、供电电源模块。本方案克服了以往测试设备庞大，价格昂贵，无法便携缺点。

主权项

1、一种用于测试微电子机械系统材料力学性能的测控系统，其特征在于，包括测试机、数据采集及电机控制卡和计算机三大部分；其中测试机的构造为：步进电机移动台(9)和手动升降台(4)固定在同一水平面上；设定同一水平面相互垂直方向为X方向和Y方向；手动平移台(3)固定在步进电机移动台(9)上，试样加载台(10)固定在手动平移台(3)上；手动平移台(3)通过手动调节可带动试样加载台(10)在X方向移动，步进电机移动台(9)通过步进电机的转动带动手动平移台(3)和试样加载台(10)在Y方向移动；试样固定台(5)固定在手动升降台(4)上，试样(2)固定在试样固定台(5)上；手动升降台(4)通过手动调节可带动试样固定台(5)在竖直方向移动；两个支架(8)分别固定在手动升降台(4)的X方向两侧；PSD传感器(7)即位置传感器和激光源(6)分别固定在两个支架(8)上，并通过调节支架(8)实现角度和高度的调节；激光源(6)发出的激光入射在固定在压针(1)上的反射片(11)，反射后进入PSD传感器(7)；基座(13)固定在手动平移台(3)上，触力传感器(15)固定在基座(13)上；对试样(2)进行加载时，压针(1)通过传力杆(14)将压力加在触力传感器(15)的压头上；数据采集及电机控制卡的硬件包括模拟通道选通模块、信号处理放大模块、A/D转换模块、USB接口模块、电机控制保护模块、供电电源模块六大模块电路；根据计算机中数据采集及电机控制的要求，计算机通过和USB接口模块通信向其它模块电路发送控制信号并获取上述PSD传感器(7)和触力传感器(15)的电压信号；模拟通道选通模块根据USB接口模块发送的控制信号将选通其中一路传感器的信号，并将此信号传给信号处理放大模块电路；经过放大处理后的模拟信号传给A/D转换模块电路进行A/D转换，并在USB接口模块发送请求信号后将转换完成后的数字信号传送给USB接口模块电路，最后传送给计算机；在这个过程中，USB接口模块电路根据计算机发送的命令向电机控制保护模块电路发送步进脉冲信号、移动方向信号来控制步进电机移动台的运行速度、距离和方向。