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편평한 측정플레이트 내 동일 평면상에 형성되며, y축 방향으로 연장 형성되는 제1링크, 상기 제1링크와 탄성힌지로 연결되며 x축 방향으로 연장 형성되는 제2링크, 상기 제2링크와 탄성힌지로 연결되며 상기 제1링크와 x축 방향으로 일정거리 이격되어 나란하게 형성되는 제3링크, 및 양측이 상기 제3링크 및 제1링크와 탄성힌지로 연결되며 x축 방향으로 연장 형성되는 제4링크 및 고정링크인 측정플레이트로 이루어지는 5 링크 메커니즘( 5 link mechanism);코일에 흐르는 전류 값을 제어하여 상기 제1링크에 y축 방향으로 힘이 가해지도록 하는 보이스 코일 모터부;상기 제1링크와 연결된 측과 반대되는 측의 상기 제2링크 단부에 형성되어 상기 제2링크의 변위를 측정하는 변위측정부;상기 제2링크와 연결된 측과 반대되는 측의 상기 제3링크 단부와 연결된 시편에 y축 방향으로 힘이 가해지도록 하는 선형 액추에이터;상기 보이스 코일 모터부, 변위측정부 및 선형 액추에이터를 제어하는 제어부; 를 포함하는 것을 특징으로 하는 마이크로 힘 발생 및 측정장치
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제 1항에 있어서,상기 마이크로 힘 발생 및 측정장치는상기 보이스 코일 모터부에서 발생된 힘에 의한 상기 제2링크의 변위를 상쇄시키기 위해 상기 선형 액추에이터에서 힘이 발생되거나,상기 선형 액추에이터에서 발생된 힘에 의한 상기 제2링크의 변위를 상쇄시키기 위해 상기 보이스 코일 모터부에 인가된 전류량을 측정하여 가해진 힘이 계산되는 것을 특징으로 하는 마이크로 힘 발생 및 측정장치
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제 2항에 있어서,상기 마이크로 힘 발생 및 측정장치는상기 제3링크 및 상기 선형 액추에이터 사이에 탄성힌지로 연결되며,일측면에 상기 시편이 장착 및 고정되는 시편장착부를 더 포함하여 형성되는 것을 특징으로 하는 마이크로 힘 발생 및 측정장치
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제 3항에 있어서,상기 탄성힌지는상기 제1링크의 y축 방향으로 일측면과 상기 제2링크를 연결하는 제1탄성힌지; 상기 제3링크의 y축 방향으로 일측면과 상기 제2링크를 연결하는 제2탄성힌지; 상기 제4링크의 y축 방향으로 일측면과 상기 제3링크를 연결하는 제3탄성힌지; 상기 제4링크의 y축 방향으로 일측면과 상기 제1링크를 연결하는 제4탄성힌지; 상기 제2링크의 y축 방향으로 일측면과 상기 측정 플레이트를 연결하는 제5탄성힌지; 상기 제4링크의 y축 방향으로 일측면과 상기 측정 플레이트를 연결하는 제6탄성힌지; 상기 시편장착부와 상기 제3링크를 연결하는 제7탄성힌지; 및, 상기 시편장착부와 상기 선형 액추에이터를 연결하는 제8탄성힌지; 를 포함하여 형성되는 것을 특징으로 하는 마이크로 힘 발생 및 측정장치
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제 1항 내지 4항 중 어느 한 항에 의한 마이크로 힘 발생 및 측정장치를 이용한 마이크로 힘 발생 방법에 있어서,a) 상기 보이스 코일 모터부의 코일에 흐르는 전류 값을 제어하여 상기 제1링크에 힘이 가해지도록 하는 단계;b) 상기 제1링크의 변형에 의해 상기 제2링크에 변위가 발생되는 단계;c) 상기 변위측정부에 의해 측정된 상기 제2링크의 변위를 상쇄시키기 위해, 상기 제어부가 상기 선형 액추에이터에 제어신호를 입력하는 단계;d) 상기 제어신호에 의해 상기 선형 액추에이터에서 힘이 발생되어 상기 제2링크의 변위를 상쇄시키고, 그 힘만큼 상기 시편이 인장되는 단계; 를 포함하는 것을 특징으로 하는 마이크로 힘 발생 방법
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제 1항 내지 4항 중 어느 한 항에 의한 마이크로 힘 발생 및 측정장치를 이용한 마이크로 힘 측정 방법에 있어서,a) 상기 선형 액추에이터에 힘이 가해져 상기 시편이 y축 방향으로 인장 또는 압축되는 단계;b) 상기 제3링크의 변형에 의해 상기 제2링크에 변위가 발생되는 단계;c) 상기 변위측정부에 의해 측정된 상기 제2링크의 변위를 상쇄시키기 위해, 상기 제어부가 상기 보이스 코일 모터부에 제어신호를 입력하는 단계;d) 상기 제어신호에 의해 상기 보이스 코일 모터부의 코일에 전류가 인가되어 상기 제2링크의 변위를 상쇄시키고, 상기 코일에 인가된 전류량을 측정하여 상기 선형 액추에이터에 가해진 힘을 계산하는 단계; 를 포함하는 것을 특징으로 하는 마이크로 힘 측정 방법
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