应用案例

小力量,大影响

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研究人员正在研究果蝇的上升力
研究人员正在研究果蝇的上升力

 

一只果蝇需要飞行的上升力为多大?

微力传感器可使科学家解答此类问题,甚至测量很小的力。 在瑞士联邦计量研究所(METAS),梅特勒托利多开发的一台微量天平正在帮助校准小型传感器。

 

微力传感器可在许多领域使用,例如:机器人、生物、医学应用等等。 “普遍的趋势是用越来越小的测量单位达到较小不确定性。”SPG Metrology的Javier Levitt介绍说。 开发采用微技术与纳米技术的新产品需要准确性与可比性。 但是,直到较近才能够对微力传感器进行可追溯校准。

 

 

改良版XP6U微量天平是测试站的核心。 (资料来源:METAS)
改良版XP6U微量天平是测试站的核心。 (资料来源:METAS)

为了解决这一问题,METAS“质量、力与压力”实验室于2013年启动了一个研究项目,旨在开发一种适用于小型传感器的可追溯校准方法。

“一名合作伙伴问过我们是否能够为他们生产的微力传感器设计一种校准设备。”Stefan Russi说道。 他是METAS的微技术专家,与同事Manuel Aeschbacher一同监督此项目。

内部协作

为了了解其他测量工程师是如何校准微型传感器的,这两名工程师与来自于韩国和德意志联邦共和国国家计量学院[Physikalisch-Technischen Bundesanstalt - PTB]的专家们交流了知识与想法。

 

在参观PTB之后,Russi与Aeschbacher确定了想要用于实验设置的组件以及市场上提供这些组件的地方。 于是他们与梅特勒托利多取得了联系。

在与SPG Metrology进行LabTec研讨期间,METAS团队决定将XP6U微量天平作为实验设置的基础。 “这种天平的特殊之处在于需要进行改动。

梅特勒托利多非常配合,我们彼此建立起了良好的工作关系。 我们对他们非常感激。”Stefan Russi说道。

通过此次成功合作,METAS现已能够对微力传感器进行可追溯的校准。 通过与PTB进行测量结果比较后证实了这种新方法具有可靠性。

目前瑞士计量专家已经向国际计量局(BIPM)申请对此程序的批准。 不久后,这种新的校准方法将会被纳入BIPM数据库中。

自2013年起,Stefan Russi与Manuel Aeschbacher(左起)一直致力于对微力传感器进行可追溯的校准
自2013年起,Stefan Russi与Manuel Aeschbacher(左起)一直致力于对微力传感器进行可追溯的校准

自2013年起,Stefan Russi与Manuel Aeschbacher(左起)一直致力于对微力传感器进行可追溯的校准