如何为高频振动台选择非接触传感器，确保纳米级精度与kHz级响应的振动监测？【高频振动测试】

振动台的基本结构与技术要求

高频振动台，顾名思义，是一种能够产生高频率振动的测试设备，它通常用于模拟真实环境中的振动条件，以评估产品或材料的性能和可靠性。想象一下，一个微型地震模拟器，它的“地面”可以以我们肉眼难以察觉的速度和极小的幅度进行快速抖动。

一个典型的振动台主要由以下几个部分构成：

• 振动发生器（Shaker）：这是产生振动力的核心部件，通常是电动式、液压式或机械式，负责驱动振动台台面运动。

• 功放系统：将控制器产生的微弱信号放大，以驱动振动发生器产生足够的力。

• 控制系统：负责设定和调节振动的频率、振幅、波形（如正弦波、随机波、冲击波等），确保振动输出符合测试要求。

• 工作台面：被测物固定在其上，与振动发生器直接相连，将振动传递给被测物。

要准确捕捉高频振动台的运动轨迹并保持纳米级测量精度，对测量系统提出了极高的技术要求：

• 高频率响应：振动台可能在数千赫兹（kHz）的频率下振动，这意味着传感器必须能够以极快的速度（通常是振动频率的5-10倍以上）连续采集数据，才能准确描绘出每一次微小振动的完整波形。如果响应速度不够快，就像用慢镜头相机拍高速运动的物体，画面就会模糊不连贯。

• 纳米级位移精度：高频振动往往伴随着微小的振幅，可能只有几十纳米甚至几纳米。传感器需要具备纳米级别的分辨率和精度，才能区分这些极其细微的位移变化，否则，重要的振动细节就会被忽略。

• 非接触测量：为了避免对振动台本身的运动造成额外的负载或阻尼效应，进而影响其真实振动特性，测量通常采用非接触方式。

• 高稳定性与抗干扰能力：振动台工作环境复杂，可能存在温度变化、电磁干扰等，传感器需要具备良好的稳定性，保证测量结果的可靠性。

• 合适的测量范围：尽管振幅微小，但也要确保传感器能覆盖振动台的最大可能位移范围。

振动台运动监测参数与评价方法

在分析振动台的运动时，我们关注的不仅仅是“它动了多少”，还包括“怎么动”、“多快动”等一系列参数，并通过特定方法进行评估。

• 振动位移（Displacement）：这是最直观的参数，指振动台台面在某一时刻相对于其静止平衡位置的距离。它直接描绘了振动轨迹的大小，通常用毫米（mm）、微米（µm）或纳米（nm）表示。

• 振动速度（Velocity）：位移随时间变化的速率。它能反映振动能量的大小，对于评估冲击和瞬态振动特性非常有用。单位通常是米/秒（m/s）或毫米/秒（mm/s）。

• 振动加速度（Acceleration）：速度随时间变化的速率。加速度是衡量振动强度最常用的参数，尤其在高频振动中，即使位移很小，加速度也可能非常大。单位是米/平方秒（m/s²）或重力加速度g。

• 频率（Frequency）：振动重复的速率，即每秒钟完成的振动周期数，单位是赫兹（Hz）或千赫兹（kHz）。它是理解振动特性的基础，比如我们常说“高频振动”，就是指这个频率很高。

• 振幅（Amplitude）：指位移、速度或加速度的最大值，代表振动的强烈程度或峰值大小。

• 谐波失真（Harmonic Distortion）：理想情况下，如果输入是纯正弦波，输出也应是纯正弦波。谐波失真衡量的是输出信号中除了基频外，额外产生的其他频率成分，这些通常是系统非线性导致的，会影响测试的准确性。

评价方法：

• 时域分析：直接观察传感器采集到的位移、速度或加速度信号随时间变化的波形。通过波形可以直观地看到振动开始、结束、峰值、周期等瞬态行为，以及振动过程中是否有异常突变。

• 频域分析（FFT - 快速傅里叶变换）：这是一个将时域信号转换到频率域的强大工具。通过FFT，我们可以清晰地看到振动信号中包含哪些频率成分，哪个频率的振动最强烈，是否存在谐波或共振频率。这就像把一个混合的音色分解成一个个独立的音符，让你了解振动“发出的声音”是由哪些“音符”组成的。

• 幅值谱/功率谱密度：这些是频域分析的延伸，能够量化不同频率成分所携带的能量或强度，帮助我们更准确地评估振动的能量分布特征。

实时监测/检测技术方法

要实现对高频振动台的纳米级位移和kHz级响应测量，市面上有多种非接触式传感器技术方案可供选择，它们各有特点和适用场景。

市面上各种相关技术方案

• 电容式位移测量技术

  电容式传感器利用电容随距离变化的原理进行测量。想象一下，两个平行的金属板（电极），它们之间隔着空气。当这两个金属板之间的距离发生微小变化时，它们存储电荷的能力，也就是电容，也会随之改变。传感器内部的精密电路能够将这种微小的电容变化转化成一个与距离成正比的电压或电流信号输出。

  • 工作原理与物理基础： 电容式传感器通常由一个固定电极（传感器探头）和一个移动电极（被测物表面，通常需要是导电材料）组成。当这两个电极之间形成一个平行板电容器时，其电容值C可以用以下公式表示： C = (ε * A) / d 其中：

    • C 是电容值（单位：法拉，F）

    • ε 是电极之间介质的介电常数（对于空气，其值接近真空介电常数）

    • A 是电极的有效面积（单位：平方米，m²）

    • d 是两电极之间的距离（单位：米，m）

    从公式可以看出，当介质和电极面积保持不变时，电容值C与距离d成反比关系。这意味着距离d的微小变化会导致电容C的相应变化。传感器内部的信号处理电路会通过高频振荡器、解调器和放大器等将这种电容变化精确地转换为线性化的电压或电流输出信号，从而实现对距离的精确测量。由于电场建立和响应速度极快，电容式传感器在动态测量中表现出色。

  • 核心性能参数的典型范围： 电容式传感器的分辨率可以轻松达到纳米级别，高端型号甚至可达亚纳米级别。精度通常在0.1%到0.5% F.S.（满量程）之间。其响应频率非常高，可以达到几十kHz到上百kHz，甚至更高，非常适合捕捉高频振动。测量范围相对较小，通常在几微米到几毫米之间。

  • 技术方案的优缺点：

    • 优点：

      • 极高分辨率与精度：能够实现纳米级的位移测量，对于微观振动分析非常关键。

      • 高动态响应：由于没有机械运动部件，其响应速度非常快，能够准确捕捉kHz级的高频振动。

      • 非接触测量：不会对被测物施加任何负载或干扰。

      • 稳定性好：受温度影响相对较小。

      • 可靠性高：结构简单，寿命长。

    • 缺点：

      • 对环境敏感：测量结果受电极间介质特性影响，灰尘、水汽、油污等会改变介电常数，导致测量误差。需要确保测量环境清洁。

      • 测量范围有限：通常适用于短距离、高精度的测量。

      • 目标物要求：被测物表面必须是导电材料。对于非导电材料，需要在表面镀一层导电膜。

      • 成本考量：高精度电容传感器系统通常价格较高。

      • 安装要求高：传感器探头与被测物表面需要保持严格的平行度，以确保测量准确性。

• 共聚焦色散位移测量技术

  共聚焦色散传感器是一种先进的光学测量技术。它利用白光经过特殊设计的光学镜头后，不同颜色的光（不同波长）会聚焦在不同的距离上，形成一条“彩虹光谱线”在空间中。当被测物表面位于这条光谱线的某个特定位置时，只有与该位置对应的波长的光会被最强地反射回传感器。

  • 工作原理与物理基础： 传感器发射白光，通过一个色散物镜，将不同波长的光聚焦在不同的焦平面上。这意味着，例如，蓝光可能聚焦在距离传感器1mm处，绿光聚焦在2mm处，红光聚焦在3mm处。当目标物表面位于某个波长的焦点上时，该波长的光会以最大强度反射回传感器。反射光通过分光镜和针孔光阑，然后被光谱仪接收。光谱仪分析反射光中最强的波长成分，根据预先标定的波长-距离关系，即可精确计算出目标物表面的位移。这种“共聚焦”的原理确保了只有位于焦点上的光才能被有效检测，从而实现极高的轴向分辨率。

  • 核心性能参数的典型范围： 共聚焦传感器的分辨率可达纳米级甚至亚纳米级，测量速率非常高，最高可达70 kHz甚至更高。测量范围通常在几百微米到几十毫米之间。线性度也非常好，典型值在±0.01% F.S.到±0.05% F.S.之间。

  • 技术方案的优缺点：

    • 优点：

      • 极高精度和分辨率：能够实现纳米级甚至亚纳米级的测量。

      • 适用于多种表面：对透明、镜面、粗糙、倾斜甚至多层材料（如玻璃厚度）都能进行可靠测量，这是其独特优势。

      • 高测量速率：满足kHz级振动测量的需求。

      • 非接触测量：不接触被测物。

    • 缺点：

      • 传感器复杂，成本高：光学系统设计精密，制造成本较高。

      • 测量范围相对有限：通常适用于精密短距离测量。

      • 对振动敏感：虽然自身测量速度快，但外部环境振动可能影响光路稳定性。

      • 对目标物倾斜角有一定要求：过大的倾斜角可能导致反射光无法有效返回。

• 激光干涉测量技术

  激光干涉测量技术利用激光波长的稳定性作为“尺子”进行精确测量。这就像用一把非常精确的激光尺子去量一个正在移动的物体，每当物体移动半个激光波长，就会在接收器上产生一个可计数的信号变化。

  • 工作原理与物理基础： 该技术的核心是利用光的干涉现象，通常采用迈克尔逊干涉仪原理。一束高度稳定的激光束被分为两路：一路作为参考臂，直接返回；另一路作为测量臂，照射到安装在被测物上的反射镜上，并随被测物移动。当两束光返回并叠加时，如果它们的路径长度（光程）发生变化，就会产生明暗相间的干涉条纹。每当被测物移动半个激光波长，干涉条纹就会移动一个周期。通过精确计数这些干涉条纹的变化数量，并结合激光的已知波长，就可以计算出被测物的精确位移。 位移变化的计算公式为： ΔL = N * λ / 2 其中：

    • ΔL 是被测物的位移变化量。

    • N 是检测到的干涉条纹周期数（可以是小数）。

    • λ 是激光的波长。

  • 核心性能参数的典型范围： 激光干涉测量系统拥有极高的分辨率，可以达到纳米级甚至亚纳米级，系统精度非常高，可以达到±0.5 ppm（parts per million，百万分之一）。最大测量速度可以达到数米/秒，能够捕捉极高速的运动。测量范围非常大，可达几十米甚至上百米。

  • 技术方案的优缺点：

    • 优点：

      • 最高的测量精度与稳定性：被认为是位移测量的黄金标准，常用于校准精密设备。

      • 超高分辨率：轻松达到纳米级。

      • 测量范围大：适合长距离的精密测量。

      • 动态响应快：可以测量高速运动。

    • 缺点：

      • 对环境敏感：空气中的温度、压力、湿度变化会影响激光波长（空气折射率），从而影响测量精度，需要进行环境补偿。

      • 需要反射镜：被测物上必须安装一个专用的反射镜，增加了系统的复杂性和对被测物体的限制。

      • 对振动敏感：整个光路需要高度稳定，任何外部微小振动都可能引入误差。

      • 系统复杂，成本极高：通常用于实验室或高精度校准场合。

      • 对光路对准要求高：安装和调试复杂。

• 激光三角测量技术

  激光三角测量技术是一种广泛使用的非接触式位移测量方法，它基于简单的几何三角关系。想象你用手电筒照墙壁上的一个点，然后从旁边一个固定角度去看这个光点。如果墙壁前后移动了，你看到光点在你的视野里的位置也会相应地偏移。

  • 工作原理与物理基础： 传感器内部的激光器发射一束可见激光束，照射到目标物表面形成一个光斑。目标物表面反射的激光通过一个接收透镜，将光斑成像在一个位置敏感探测器（如CMOS图像传感器或PSD）上。当目标物发生位移时，反射光斑在接收器上的成像位置也会随之变化。由于激光器、接收透镜和探测器之间的几何关系是固定的，通过精确分析光斑在探测器上的位置变化，利用三角几何原理，就可以计算出目标物的位移量。 其基本原理可以简化为： ΔX = D * sin(α) / (tan(β) + tan(γ)) (简化模型，具体公式更复杂) 其中：

    • ΔX 是目标物的位移变化。

    • D 是传感器内部基线长度。

    • α, β, γ 是相关的角度。激光三角法的精度和测量范围相互制约。

  • 核心性能参数的典型范围： 激光三角测量传感器的分辨率通常在微米级，精度在±0.1% F.S.到±0.5% F.S.之间。响应时间通常在毫秒级，对应数百Hz到数kHz的采样速率。测量范围相对较大，从几十毫米到几百毫米甚至更大。

  • 技术方案的优缺点：

    • 优点：

      • 非接触测量：不接触被测物。

      • 测量范围相对较大：适合中长距离的位移测量。

      • 结构相对简单，成本适中：应用广泛。

      • 安装和使用相对简便。

    • 缺点：

      • 精度受限：难以达到纳米级分辨率，对于高频振动台的微小振幅捕捉能力有限。

      • 受目标物表面特性影响：目标物的颜色、粗糙度、反射率等会对测量精度产生影响，尤其是在测量镜面或高吸收性表面时。

      • 存在阴影效应：当被测物表面有突然的形状变化时，可能出现激光束被遮挡，导致测量盲区。

      • 对倾斜角敏感：过大的倾斜角会导致反射光无法有效成像。

市场主流品牌/产品对比

这里我们对比几个在精密测量领域表现突出的国际品牌，它们采用的技术方案覆盖了高精度、高响应的一些主流选择。

• 德国米铱 (采用共聚焦色散技术) 德国米铱在精密传感器领域享有盛誉，其共聚焦位移传感器产品以超高精度和分辨率著称。例如，其confocalDT IFS2405-2系列，测量范围为2毫米，分辨率可达2纳米，线性度高达±0.03% F.S.，测量速率最高可达70 kHz。德国米铱的共聚焦传感器能够在极其严苛的条件下进行可靠测量，尤其擅长测量透明、镜面或粗糙表面，这使其在半导体、光学和医疗技术等对精度要求极高的领域得到广泛应用。

• 英国真尚有 (采用电容式测量技术) 英国真尚有CWCS10纳米级电容传感器，采用电容式测量原理，是一款专注于超高分辨率非接触式测量的产品。它具有纳米级的分辨率，测量范围从50 µm到10 mm，总精度可保证在±0.5%。这款传感器的一大优势是其出色的环境适应性，标准探头可以在接近绝对零度的极低温和高达200°C（最高可定制450°C）的高温下进行测量，并且具有高达IP68的防护等级，甚至在核辐射、高真空等极端环境下也能保持可靠性能。更值得一提的是，该传感器的灵敏度容差很小，探头更换后无需重新校准，仍能保持高精度，大大简化了维护流程。对于特殊应用，该传感器的输出电压的灵敏度还可以调整为 0 到 10 倍，以适应不同应用需求。这款传感器在涡轮机动态测量、轴承偏移、振动测量等领域表现出色。

• 日本基恩士 (采用激光三角测量技术) 日本基恩士是自动化领域的巨头，其激光位移传感器DL-RV300系列采用激光三角测量原理。该系列产品测量距离为300 ± 50 mm，重复精度为2 μm，线性度为±0.1% F.S.，采样周期0.5 ms。日本基恩士的产品以其高可靠性、易用性和丰富的产品线而闻名。激光三角测量技术使其适用于对各种材料表面进行高精度尺寸、厚度、形状等在线检测，在电子、汽车和半导体等工业自动化领域有广泛应用。

• 英国雷尼绍 (采用激光干涉测量技术) 英国雷尼绍是全球精密测量和运动控制领域的领导者，其XL-80激光测量系统是行业标准级的校准设备。该系统采用激光干涉测量原理，提供±0.5 ppm的系统精度，最大线性测量速度可达4 m/s，最大测量范围长达80米，分辨率为1纳米。XL-80系统凭借其极高的测量精度和稳定性，成为机床、CMM（三坐标测量机）和半导体制造设备等精密机械设备性能评估和校准不可或缺的工具。

选择设备/传感器时需要重点关注的技术指标及选型建议

在为高频振动台选择合适的位移传感器时，仅仅知道有哪些技术是不够的，还需要深入理解各项技术指标的实际意义，并结合具体应用场景进行权衡。

1. 响应频率（Bandwidth）：

   • 实际意义：传感器能够准确测量振动信号的最高频率。如果振动台的振动频率是5kHz，而传感器的响应频率只有1kHz，那么高频部分的信息就会被“砍掉”，导致测量到的波形失真，无法真实反映振动轨迹。

   • 对测量效果的影响：响应频率不足会导致振动信号的高频成分衰减，振幅被低估，细节丢失，尤其对于捕捉冲击或瞬态振动至关重要。

   • 选型建议：确保传感器的响应频率至少是振动台最高振动频率的5倍以上，甚至更高。对于kHz级的振动，至少选择响应频率在几十kHz以上的传感器。电容式传感器和共聚焦传感器通常能满足此要求，激光干涉仪的测量速度也非常快。

2. 测量精度（Accuracy）与 分辨率（Resolution）：

   • 实际意义：

     • 分辨率：传感器能检测到的最小位移量。纳米级分辨率意味着传感器能区分1纳米的位移变化。

     • 精度：测量值与真实值之间的接近程度。它包含线性度、重复性、滞后等多种误差。±0.5%的总精度意味着在整个测量范围内，最大误差不超过满量程的0.5%。

   • 对测量效果的影响：低分辨率会使得微小的振动细节无法被捕捉，导致测量数据不连续。低精度则意味着测量值可能与实际值存在较大偏差，无法提供可靠的振动轨迹信息。

   • 选型建议：对于要求捕捉纳米级振动轨迹的场景，分辨率必须达到纳米级。精度通常以满量程的百分比表示，需要综合考虑测量范围。电容式、共聚焦和激光干涉传感器是实现纳米级精度和分辨率的首选。

3. 测量范围（Measurement Range）：

   • 实际意义：传感器能够有效测量的距离区间，即从最近点到最远点。

   • 对测量效果的影响：如果振动台的振幅超出传感器的测量范围，传感器将无法输出有效数据。如果传感器量程过大而实际振动幅度很小，可能会牺牲部分测量精度（因为精度通常以满量程的百分比计算）。

   • 选型建议：根据振动台的最大预期振幅来选择合适的测量范围。例如，如果振动台最大振幅为200 µm，则选择测量范围在0.5mm到几mm的传感器会比较合适。避免选择过大或过小的量程。

4. 非接触性（Non-contact）：

   • 实际意义：传感器在测量过程中不与被测物发生物理接触。

   • 对测量效果的影响：接触式测量会引入额外的质量、摩擦和阻尼，改变振动台的固有频率和振动模式，导致测量结果不真实。非接触测量则能避免这些问题。

   • 选型建议：所有光学、电容式等传感器都属于非接触式，根据具体精度和响应要求选择。对于高频振动，非接触是基本要求。

5. 环境适应性（Environmental Robustness）：

   • 实际意义：传感器在不同温度、湿度、灰尘、电磁干扰、真空、辐射等环境下保持稳定工作的能力。

   • 对测量效果的影响：恶劣环境可能导致传感器性能下降，如输出漂移、噪声增加甚至损坏。例如，湿度变化会影响电容传感器的介电常数，而温度变化可能导致光学传感器的光路形变。

   • 选型建议：仔细评估振动台的工作环境。如果环境恶劣（如极端温度、真空、高湿、多尘），则需选择具有相应防护等级和宽工作温度范围的传感器。

6. 成本（Cost）：

   • 实际意义：设备采购、安装、维护以及后续校准等所有费用。

   • 对测量效果的影响：预算限制会影响可选的技术方案和品牌，可能需要在性能上做出妥协。

   • 选型建议：在满足所有关键技术要求的前提下，选择性价比最高的产品。对于研发和校准，可能需要投入更高成本选择性能更优的系统；对于产线监测，则可能更看重稳定性和易用性。

实际应用中可能遇到的问题和相应解决建议

即使选择了性能卓越的传感器，在实际应用中仍可能遇到各种问题，影响测量精度和可靠性。

1. 环境干扰问题

   • 原因与影响：振动台附近环境可能存在灰尘、油污、水汽，对于电容传感器，这些会改变传感器探头与振动台台面之间的介电常数，导致电容值变化，从而引入测量误差。对于光学传感器，灰尘、水汽可能散射或吸收激光，影响光路和信号强度。此外，环境中的温度波动也可能导致传感器自身或被测物尺寸发生微小变化，产生漂移。

   • 解决建议：

     • 清洁维护：定期使用洁净的压缩空气吹扫传感器探头与被测物之间的间隙，保持测量区域无尘、无油、无水。

     • 环境控制：在条件允许的情况下，在振动台周围设置洁净室或局部洁净罩，控制温度和湿度。

     • 选择适应性强的传感器：选用防护等级高或具有温度补偿功能的传感器。

2. 目标物表面特性影响

   • 原因与影响：不同的测量原理对被测物表面有不同的要求。电容传感器要求被测物表面必须是导电材料。激光三角测量传感器对镜面或高吸收性表面测量效果不佳，容易产生测量盲区或不稳定的读数。

   • 解决建议：

     • 表面处理：对于电容传感器，如果被测物是非导电材料，可在测量区域表面喷涂一层薄薄的导电涂层或贴上导电箔。

     • 选择合适的传感器技术：如果被测物表面特性复杂（如透明、镜面、多层），共聚焦色散传感器通常是更好的选择。

     • 调整传感器参数：对于激光三角传感器，可以尝试调整激光功率、接收器增益，或改变传感器安装角度来优化测量效果。

3. 安装误差与校准问题

   • 原因与影响：传感器探头与振动台台面之间未严格平行，或未对准中心，会导致测量距离不准确，引入余弦误差或偏心误差。传感器长时间使用后可能出现性能漂移，如未经定期校准，测量结果会偏离真实值。

   • 解决建议：

     • 精密安装：使用高精度的夹具和调整机构，确保传感器探头与振动台台面保持严格的平行度和垂直度。在安装时使用百分表或光学对准工具进行辅助校准。

     • 定期校准：遵循传感器制造商的建议，定期将传感器送至专业计量机构进行校准，或使用高精度标准块自行校准。

     • 利用内部校准功能：部分传感器内置了零点调整和灵敏度调节功能，可在现场进行微调。

4. 电磁干扰（EMI）

   • 原因与影响：高频振动台系统通常包含大功率电机、驱动器和复杂的控制电路，这些设备在工作时可能产生较强的电磁辐射，对敏感的传感器信号（尤其是低电压、高灵敏度的信号）造成干扰，导致测量数据波动、噪声增加或误读。

   • 解决建议：

     • 屏蔽措施：传感器本体、连接电缆应采用良好的电磁屏蔽设计。使用屏蔽电缆，并确保屏蔽层正确接地。

     • 布线优化：信号电缆应远离强电、大电流电缆布设，避免并行布线。

     • 电源净化：为传感器提供独立的、经过滤波的稳定电源。

     • 选择抗干扰传感器：选用设计时就考虑了抗电磁干扰性能的传感器产品。

5. 数据采集与处理瓶颈

   • 原因与影响：即使传感器响应频率足够高，如果后续的数据采集卡（DAQ）或处理系统的采样率跟不上，或者数据传输带宽不足，高频信息仍然会丢失，无法完整记录振动轨迹。

   • 解决建议：

     • 匹配数据采集卡：选择具有足够高采样率（通常是传感器响应频率的5-10倍以上）和位分辨率的数据采集卡。

     • 高速接口：采用USB 3.0、PCIe或以太网等高速数据传输接口。

     • 优化软件算法：确保数据处理软件能够高效处理大数据流，并具备实时显示和分析功能。

应用案例分享

高频、纳米级振动测量技术在多个精密工业和科研领域有着广泛而关键的应用：

• 涡轮机和电机的动态测量：例如，使用英国真尚有CWCS10纳米级电容传感器，可以对涡轮机和电机的动态特性进行精确测量，帮助工程师优化设计和提高效率。

• 半导体晶圆制造：在晶圆曝光、刻蚀和沉积等关键工艺中，精确测量晶圆的微小振动、厚度变化和平面度，以确保亚微米级图形的精准对准和良品率。

• 精密机械设备校准：作为超精密机床、三坐标测量机（CMM）、原子力显微镜（AFM）等设备的运动精度参考和校准标准，确保其达到设计性能。

• 航空航天部件测试：模拟火箭发动机、卫星结构件、飞机叶片等在工作状态下承受的高频、高幅振动环境，评估其疲劳寿命和可靠性。

• 材料科学研究：测量新型材料在微观尺度下，受力或受热时的微小形变、蠕变或振动响应，如薄膜材料的厚度、弹性模量和热膨胀系数。

• 微机电系统（MEMS）器件测试：检测MEMS传感器、执行器等微米级或纳米级结构在高频驱动下的动态响应、共振频率和位移特性，以优化其设计和性能。