摘要：為解決采用原子力顯微鏡（ＡＦＭ）系統進行納米機械性能測試中存在的不能夠直接獲得載荷?壓深曲線以及不能夠隨意改變加載、保載、卸載時間等問題，對ＡＦＭ系統進行了改造，開發了一套基于單片機的信號輸入輸出模塊。將該模塊與ＡＦＭ控制系統相聯，形成新的納米機械性能測試系統。該系統信號輸出精度為０．１５ｍＶ，信號采集精度為０．３ｍＶ，工作臺的移動靈敏度為１．５３ｎｍ，可以動態改變垂直載荷，并實時獲得載荷?壓深曲線。通過單片機設置模擬信號的輸出速率可以實現加載、保載和卸載速率的改變；結合二維微動精密工作臺，可以實現較大范圍內高精度的點陣壓痕測試。通過在聚碳酸酯、聚二甲基硅氧烷等材料表面進行實驗測試表明：該系統可以高速高精度地測量樣品的納米機械性能參數，包括對樣品進行納米壓痕測試和對樣品的純彈性變形過程進行檢測，如聚二甲基硅氧烷或者各種微梁等微小構件。
關　鍵　詞：原子力顯微鏡（ＡＦＭ）；單片機；納米機械性能；載荷-壓深曲線

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