本發明公開了基于隧道效應的接觸式納米位移傳感器，在被測物體周圍設置測頭，測頭上端連接在導桿上，石墨塊設置在導桿的上面，微進給機構作用時能驅動測頭移動；設置在石墨塊上方的探針連接在壓電陶瓷管上，壓電陶瓷管與壓電陶瓷驅動器連接，石墨塊與探針構成隧道效應，在偏壓電路中形成隧道電流；信號采集系統連接在偏壓電路中，信號采集系統采集偏壓電路中的隧道電流信號，經信號處理系統處理后輸送入壓電陶瓷驅動器內，作為反饋驅動信號，控制壓電陶瓷驅動器產生動作。本發明的傳感器，能夠測量相互接觸零件之間細微到納米級位移的變化，對于機械、電子等零件或機械位移的測量具有重要的意義；易于操作和控制、測量精度高。

1.一種基于隧道效應的接觸式納米位移傳感器，包括被測物體(2)和
絕緣外殼(13)，其特征在于：在所述被測物體(2)周圍設置測頭(1)，測
頭(1)上端連接在導桿(3)上，石墨塊(4)設置在導桿(3)的上面，微
進給機構(11)作用時能驅動測頭(1)移動；在石墨塊(4)的上方，設置
探針(10)，探針(10)連接在壓電陶瓷管(9)上，壓電陶瓷管(9)與壓電
陶瓷驅動器(8)連接，探針(10)在壓電陶瓷驅動器(8)動作下伸長或收
縮，石墨塊(4)與探針(10)構成隧道效應，在偏壓電路(5)中形成隧道
電流；信號采集系統(6)連接在偏壓電路(5)中，信號采集系統(6)采集
偏壓電路(5)中的隧道電流信號，經信號處理系統(7)處理后輸送入壓電
陶瓷驅動器(8)內，作為壓電陶瓷驅動器(8)的反饋驅動信號，控制壓電
陶瓷驅動器(8)產生動作。
2.根據權利要求1所述的一種基于隧道效應的接觸式納米位移傳感器，
其特征在于：微進給機構(11)驅動測頭(1)與被測物體(2)接觸后，微
進給機構(11)繼續進給，測頭(1)在被測物體(2)的作用下通過導桿(3)
推動石墨塊(4)靠近探針(10)，進入隧道效應狀態。
3.根據權利要求1或2所述的一種基于隧道效應的接觸式納米位移傳感
器，其特征在于：信號處理系統(7)記錄下壓電陶瓷驅動器(8)上的驅動
電壓值，測算出被測物體(2)的微小位移量。
4.根據權利要求1或2或所述的一種基于隧道效應的接觸式納米位移傳
感器，其特征在于：絕緣外殼(13)內設置弱磁性永久磁鐵環(12)和復位
彈簧(16)，由復位彈簧(16)構成彈簧減震，再通過弱磁性永久磁鐵環(12)
構成磁性阻尼減振。