中国科学院南京天文光学技术研究所机构知识库

针对大口径自适应副镜镜面变形量小、变化频率高、微变形难以精确测量的难题，设计一种基于电容检测芯片Ｐｃａｐ０１－ＡＤ和ＳＴＭ３２Ｆ１０３的镜面变形检测系统。首先，根据音圈电机驱动的变形镜的特点提出基于电容位移传感的变形镜微变形测量方案。然后，进行该测量系统的硬件和软件设计，其中硬件部分由电容检测芯片Ｐｃａｐ０１接口电路、单片机ＳＴＭ３１Ｆ１０３最小系统和供电部分构成，软件部分包括实现电容数字信号采集的Ｃ程序设计、Ｐｃａｐ０１－ＡＤ与单片机的通讯程序和数据处理程序。

最后，设计实验平台进行多次试验。试验测试结果表明，在变形镜±５０μｍ 的位移区间内，测量灵敏度为２００ｐＦ／３μｍ，１０ｎｍ的位移量对应的电容变化为０.０６７ｐＦ。该系统测量精度高、误差小、检测效率高，能够用于自适应镜面的变形检测，同时也适用于其他微小位移的检测。