Na področju natančnih meritev je granitna precizna platforma s svojo odlično stabilnostjo, visoko trdoto in dobro odpornostjo proti obrabi postala idealna podlaga za številne visoko natančne meritve. Vendar pa temperaturna nihanja okoljskih dejavnikov, kot "ubijalec natančnosti", skrit v temi, nezanemarljivo vplivajo na natančnost meritev granitne precizne platforme. Za zagotovitev natančnosti in zanesljivosti merilnih del je zelo pomembno poglobljeno raziskati prag vpliva.
Čeprav je granit znan po svoji stabilnosti, ni imun na temperaturne spremembe. Njegove glavne sestavine so kremen, glinenec in drugi minerali, ki pri različnih temperaturah povzročajo toplotno raztezanje in krčenje. Ko se temperatura okolice dvigne, se granitna precizna platforma segreje in razširi, njena velikost pa se nekoliko spremeni. Ko temperatura pade, se skrči v prvotno stanje. Na videz majhne spremembe velikosti se lahko spremenijo v ključne dejavnike, ki vplivajo na rezultate meritev v scenarijih natančnih meritev.
Če za primer vzamemo običajni koordinatni merilni instrument, ki se ujema z granitno ploščadjo, pri nalogi visoko natančnih meritev zahteve glede natančnosti meritev pogosto dosežejo raven mikronov ali celo več. Predpostavlja se, da so pri standardni temperaturi 20 ℃ različni dimenzijski parametri ploščadi v idealnem stanju in da je mogoče z meritvijo obdelovanca pridobiti natančne podatke. Ko temperatura okolice niha, je situacija zelo drugačna. Po številnih eksperimentalnih statističnih podatkih in teoretičnih analizah je v normalnih okoliščinah pri nihanju temperature okolja za 1 ℃ linearno raztezanje ali krčenje granitne natančne ploščadi približno 5-7 × 10⁻⁶/℃. To pomeni, da se lahko pri granitni ploščadi z dolžino stranice 1 meter dolžina stranice spremeni za 5-7 mikronov, če se temperatura spremeni za 1 °C. Pri natančnih meritvah je takšna sprememba velikosti dovolj, da povzroči merilne napake, ki presegajo sprejemljivo območje.
Za merilna dela, ki jih zahtevajo različne stopnje natančnosti, se različni pragovi vpliva temperaturnih nihanj. Pri običajnih natančnih meritvah, kot je merjenje velikosti mehanskih delov, če je dovoljena merilna napaka znotraj ±20 mikronov, je treba v skladu z zgornjim izračunom koeficienta raztezanja nihanje temperature nadzorovati v območju ±3-4 ℃, da se merilna napaka, ki jo povzroča sprememba velikosti platforme, nadzoruje na sprejemljivi ravni. Na območjih z visokimi zahtevami glede natančnosti, kot so meritve v litografskem postopku pri izdelavi polprevodniških čipov, je dovoljena napaka znotraj ±1 mikrona, temperaturno nihanje pa je treba strogo nadzorovati znotraj ±0,1-0,2 °C. Ko temperaturno nihanje preseže ta prag, lahko toplotno raztezanje in krčenje granitne platforme povzroči odstopanja v rezultatih meritev, kar vpliva na izkoristek izdelave čipov.
Za obvladovanje vpliva nihanja temperature okolice na natančnost merjenja granitne precizne ploščadi se v praksi pogosto uporablja veliko ukrepov. Na primer, v merilnem okolju je nameščena visoko precizna oprema za konstantno temperaturo, ki nadzoruje nihanje temperature v zelo majhnem območju; na merilnih podatkih se izvaja temperaturna kompenzacija, rezultati meritev pa se popravijo s programskim algoritmom glede na koeficient toplotnega raztezanja ploščadi in spremembe temperature v realnem času. Ne glede na sprejete ukrepe pa je natančno razumevanje vpliva nihanja temperature okolice na natančnost merjenja granitne precizne ploščadi predpogoj za zagotavljanje natančnega in zanesljivega merilnega dela.
Čas objave: 3. april 2025